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Questão de Física do ENEM 2010 PPL: Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de…
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Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Desenho em preto e branco de um homem tomando banho. Ele está de perfil, com os braços cruzados e olhos fechados, sob o jato de água de um chuveiro elétrico. Da instalação elétrica acima do chuveiro saem faíscas e chamas desenhadas, indicando um curto-circuito. À direita, há um registro (torneira) redondo.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
Nenhum texto foi identificado nesta imagem.
O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção.
Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência, possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400 W, e na posição inverno, 3200 W.
Fonte: GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).
Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado?
Na posição inverno, o chuveiro usa a maior potência: 3200 W. Como P=U⋅i, a corrente correspondente é i=UP=110 V3200 W≈29,1 A. Esse é o maior valor de corrente que o chuveiro pode solicitar nas três posições de regulagem. O disjuntor deve suportar essa corrente sem desarmar durante o funcionamento normal; entre as opções apresentadas, o menor valor que atende é 30 A.
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