(Enem 2018)
Ao dimensionar circuitos elétricos residenciais, é recomendado utilizar adequadamente bitolas dos fios condutores e disjuntores, de acordo com a intensidade de corrente elétrica demandada. Esse procedimento é recomendado para evitar acidentes na rede elétrica. No quadro é especificada a associação para três circuitos distintos de uma residência, relacionando tensão no circuito, bitolas de fios condutores e a intensidade de corrente elétrica máxima suportada pelo disjuntor.
Identificação
Tensão (volt)
Bitola do fio (mm2)
Disjuntor máximo (A)
Equipamento a ser ligado (W)
Circuito 1
110
2,5
20
4.200
Circuito 2
220
2,5
20
4.200
Circuito 3
220
6,0
35
6.600
Com base no dimensionamento do circuito residencial, em qual(is) do(s) circuito(s) o(s) equipamento(s) é(estão) ligado(s) adequadamente?
Bitola é a área de seção transversal do fio, mas para esta questão ela é irrelevante.
No circuito 1 nós temos um equipamento de 4.200 W alimentado por uma fonte de 110 V
temos também um disjuntor, mas vamos entender como ele funciona.
Temos aí um circuito simples, com uma fonte, uma corrente i, um fusível e uma lâmpada
Caso a corrente ultrapasse um valor pré-estabelecido, por exemplo i > 2 A, o fusível se funde impedindo que a corrente continue percorrendo o circuito e danifique a lâmpada
O objetivo deste elemento é proteger o circuito de correntes muito grandes.
O disjuntor tem o mesmo objetivo e funciona de maneira semelhante, porém ao invés de se fundir ele é uma chave que se abre
Assim ele deve ser colocado em série com o equipamento, caso a corrente seja muito grande ele se abrirá e protegerá o equipamento
Agora veja, o equipamento está submetido a uma ddp de 110 V e sua potência é de 4.200 W.
A potência de uma resistência é P = Ui
P: potência, unidade W (watts)
U: diferença de potencial a qual a resistência está submetida, também conhecida como tensão, unidade V (Volt)
i: corrente elétrica, unidade A (ampère)
Logo, para funcionar ele necessita
4200 = 110i
i ≅ 38 A
Obviamente este circuito não funciona, o equipamento precisa de 38 A mas o disjuntor dispara com uma corrente de 20 A.
Vejamos o circuito 2.
A corrente para o equipamento funcionar é
4200 = 220i
i ≃ 19 A
Tudo certo, ele precisa de 19 A e o disjuntor só dispara com uma corrente de 20 A.
Circuito 3.
A corrente para o equipamento funcionar é
6600 = 220i
i = 30 A
Tudo certo novamente, ele precisa de 30 A e o disjuntor só dispara com uma corrente de 35 A.
