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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 94 da EEAR 2014

Exame de escolaridade · Física: Resistência elétrica e leis de Ohm

Um eletricista necessita construir um aquecedor elétrico. Para isso, utilizará um fio de níquel-cromo enrolado em um cilindro de cerâmica.

Com base nos dados a seguir, calcule, em metros, o comprimento do fio que será necessário.

Dados:

  • Voltagem utilizada: 120\text{ V}
  • Potência desejada do aquecedor: 2400\text{ W}
  • Fio de níquel-cromo com 1\text{ mm}^2 de área transversal
  • Resistividade do fio: \rho = 1{,}5 \cdot 10^{-6}\ \Omega\text{ m}
  1. A
    1,0
  2. B
    2,0
  3. C
    3,0
  4. D
    4,0
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O fio funciona como um resistor. A potência dissipada depende da tensão e da resistência, e a resistência depende do comprimento do fio pela segunda lei de Ohm.

  1. Resistência necessária, a partir de P = \frac{U^2}{R}:
R = \frac{U^2}{P} = \frac{120^2}{2400} = \frac{14400}{2400} = 6\ \Omega

  1. Segunda lei de Ohm: R = \rho \dfrac{L}{A}, logo L = \dfrac{R\,A}{\rho}.

  2. Converta a área para o SI: 1\ \text{mm}^2 = 1\cdot 10^{-6}\ \text{m}^2.

  3. Substitua os valores:

L = \frac{6 \cdot 1\cdot 10^{-6}}{1{,}5\cdot 10^{-6}} = \frac{6}{1{,}5} = 4{,}0\ \text{m}

O fio precisa ter 4 m de comprimento.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AResultado sem relação com a conta; não respeita L = RA/\rho com R = 6\ \Omega.
  • BValor que não resulta de 6/1{,}5; provavelmente de erro ao calcular R ou ao manipular a fórmula.
  • CValor que não resulta de 6/1{,}5; erro de conta ou de fórmula.

Assuntos: Resistência elétrica e leis de Ohm, Potência elétrica e efeito Joule.

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Ver como caiu na prova Questão 94 no caderno CFS da EEAR 2014

Fonte: EEAR 2014 · CFS. Prova oficial ↗