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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 40 (1º semestre) do Sírio-Libanês 2027

1º semestre · Física: Consumo de energia elétrica e instalações residenciais

Na instalação elétrica de uma residência, há uma linha de 220\ \text{V} destinada exclusivamente para um chuveiro elétrico de potência máxima de 6\,600\ \text{W}. Essa linha é protegida contra sobrecargas por disjuntores, que são dispositivos que interrompem o funcionamento do circuito quando a corrente elétrica atinge um valor preestabelecido. A tabela apresenta os valores das correntes elétricas máximas suportadas por alguns modelos de disjuntores existentes no mercado.

Modelo DJ1 DJ2 DJ3 DJ4 DJ5
Corrente máxima (A) 16 20 32 40 63

Considerando que o chuveiro funcione na sua potência máxima, dentre os modelos de disjuntores apresentados na tabela, o que apresenta o menor valor de corrente máxima que deve ser utilizado para proteger a linha na qual esse chuveiro está instalado, sem impedir o seu funcionamento correto, corresponde ao modelo

  1. A
    DJ1.
  2. B
    DJ2.
  3. C
    DJ4.
  4. D
    DJ5.
  5. E
    DJ3.
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Resolução comentada

O disjuntor desarma quando a corrente passa do valor máximo dele. Então ele precisa suportar a corrente do chuveiro funcionando na potência máxima, e queremos o menor valor da tabela que consiga isso.

A potência elétrica se relaciona com a tensão e a corrente por P = U \cdot i. Isolando a corrente:

  1. i = \dfrac{P}{U}
  2. i = \dfrac{6\,600\ \text{W}}{220\ \text{V}}
  3. i = 30\ \text{A}

O chuveiro puxa 30\ \text{A} na potência máxima. Agora comparamos com a tabela:

  • DJ1 (16 A) e DJ2 (20 A): suportam menos que 30 A, então desarmariam com o chuveiro ligado no máximo. Não servem.
  • DJ3 (32 A): suporta 30 A com folga pequena. Serve, e é o menor que atende.
  • DJ4 (40 A) e DJ5 (63 A): também funcionam, mas protegem menos, pois só desarmam com correntes bem maiores que a do chuveiro.

Como a questão pede o menor valor de corrente máxima que não impeça o funcionamento, o escolhido é o DJ3.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A16 A é menor que os 30 A exigidos, então o disjuntor desarmaria com o chuveiro no máximo.
  • B20 A também é menor que 30 A, e o disjuntor desarmaria.
  • C40 A funciona, mas não é o menor valor que atende, pois o DJ3 (32 A) já serve.
  • D63 A funciona, mas é muito superior ao necessário e não é o menor valor possível.

Assuntos: Consumo de energia elétrica e instalações residenciais, Potência elétrica e efeito Joule.

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Fonte: Sírio-Libanês 2027 · 1º semestre · Prova II. Prova oficial ↗