Questão 48 do ENEM 2010

Question

Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados.

Fusível	Corrente Elétrica (A)
Azul	1,5
Amarelo	2,5
Laranja	5,0
Preto	7,5
Vermelho	10,0

Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55\text{ W} de potência que opera com 36\text{ V}. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o

A
azul.
B
preto.
C
laranja.
D
amarelo.
E
vermelho.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 48 do ENEM 2010

1º dia · Ciências da Natureza · H5 · Física: Potência elétrica e efeito Joule

Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados.

Fusível	Corrente Elétrica (A)
Azul	1,5
Amarelo	2,5
Laranja	5,0
Preto	7,5
Vermelho	10,0

Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55\text{ W} de potência que opera com 36\text{ V}. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o

A
azul.
B
preto.
C
laranja.
D
amarelo.
E
vermelho.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O fusível deve suportar a corrente total do circuito. Como ele queima quando a corrente é igual ou maior que o seu limite, o menor fusível adequado é o de menor valor que fique acima da corrente que o circuito exige.

A potência elétrica é P = i \cdot U, portanto i = \dfrac{P}{U}.

Corrente em cada farol:
i_1 = \frac{55\ \text{W}}{36\ \text{V}} \approx 1{,}53\ \text{A}
Em paralelo, cada farol fica sob a mesma tensão de 36\ \text{V}, e as correntes se somam:
i_{total} = 2 \cdot 1{,}53 \approx 3{,}06\ \text{A}

(Conferindo pela potência total: 110/36 \approx 3{,}06\ \text{A}.)

Comparando com o quadro: o azul (1,5 A) e o amarelo (2,5 A) queimariam, pois suportam menos que 3,06 A. O primeiro fusível que aguenta essa corrente é o laranja, de 5,0 A.

Os fusíveis preto e vermelho também funcionariam, mas protegem menos, e a questão pede o menor valor adequado.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana quem calcula a corrente de um só farol (≈1,53 A) e esquece de somar as correntes dos dois em paralelo.

Por que as outras alternativas estão erradas

AO azul (1,5 A) suporta só a corrente de um farol; com os dois em paralelo (≈3,06 A) ele queimaria.
BO preto (7,5 A) suportaria, mas não é o menor valor adequado; o laranja já basta.
DO amarelo (2,5 A) é menor que os 3,06 A totais, então queimaria.
EO vermelho (10 A) suporta a corrente, mas protege pouco; não é o menor adequado.

Assuntos: Potência elétrica e efeito Joule, Associação de resistores.

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Nos cadernos: Azul 48Amarelo 47Branco 46Rosa 50