Em algumas residências, cercas eletrificadas são utilizadas com o objetivo de afastar possíveis invasores. Uma cerca eletrificada funciona com uma diferença de potencial elétrico de aproximadamente 10000 V. Para que não seja letal, a corrente que pode ser transmitida através de uma pessoa não deve ser maior do que
. Já a resistência elétrica corporal entre as mãos e os pés de uma pessoa é da ordem de
. Para que a corrente não seja letal a uma pessoa que toca a cerca eletrificada, o gerador de tensão deve possuir uma resistência interna que, em relação à do corpo humano, é:
a) praticamente nula.
b) aproximadamente igual.
c) milhares de vezes maior.
d) da ordem de 10 vezes maior.
e) da ordem de 10 vezes menor.
a) praticamente nula.
b) aproximadamente igual.
c) milhares de vezes maior.
d) da ordem de 10 vezes maior.
e) da ordem de 10 vezes menor.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o problema está dizendo. A gente tem uma cerca eletrificada que usa uma diferença de potencial de 10.000 V. Queremos garantir que, se alguém tocar nessa cerca, a corrente que passa pelo corpo dessa pessoa não seja maior que 0,01 A para não ser perigoso. Sabemos que a resistência elétrica do corpo humano, entre as mãos e os pés, é de aproximadamente 1000 Ω. Nosso objetivo é descobrir como a resistência interna do gerador de tensão da cerca deve se comparar com a resistência do corpo humano para manter a corrente segura.
Para resolver isso, vamos precisar dos conceitos de Lei de Ohm e entendimento sobre resistências em série.
Passo 2
Primeiro, vamos aplicar a Lei de Ohm, que relaciona a diferença de potencial (V), a corrente (I) e a resistência (R):
Queremos que a corrente I não ultrapasse 0,01 A, então podemos rearranjar a fórmula para encontrar a resistência total necessária:
Passo 3
Agora, precisamos considerar que a resist��ncia total (R_total) é a soma da resistência interna do gerador (R_{interno}) e da resistência do corpo humano (R_{pessoa} = 1000 , \Omega):
Substituindo os valores que já temos:
Passo 4
Para encontrar a resistência interna do gerador (R_{interno}), isolamos ela na equação:
Isso mostra que a resistência interna precisa ser de aproximadamente 999.000 Ω, que é quase 1000 vezes maior do que a resistência do corpo humano.
Resposta
c) milhares de vezes maior.
Exercícios relacionados
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.
Dimensionamento - Circuito residencial | |||||
---|---|---|---|---|---|
Identificação | Tensão <br> (volt) | Bitola do fio <br>
|
Disjuntor <br> máximo (A) | Equipamento a <br> ser ligado (W) | |
Circuito 1 | 110 | 2,5 | 20 | 4200 | |
Circuito 2 | 220 | 2,5 | 20 | 4200 | |
Circuito 3 | 220 | 6,0 | 35 | 6600 |
Com base no dimensionamento do circuito residencial, em qual(is) do(s) circuito(s) o(s) equipamento(s) é(estão) ligado(s) adequadamente?
a) Apenas no Circuito 1 .
b) Apenas no Circuito 2 .
c) Apenas no Circuito 3 .
d) Apenas no Circuito 1 e 2 .
e) Apenas no Circuito 2 e 3 .
a) Apenas no Circuito 1 .
b) Apenas no Circuito 2 .
c) Apenas no Circuito 3 .
d) Apenas no Circuito 1 e 2 .
e) Apenas no Circuito 2 e 3 .
Um eletricista deve instalar um chuveiro que tem as especificações
a 6800 W . Para a instalação de chuveiros, recomenda-se uma rede própria, com fios de diâmetro adequado e um disjuntor dimensionado à potência e à corrente elétrica previstas, com uma margem de tolerância próxima de
. Os disjuntores são dispositivos de segurança utilizados para proteger as instalações elétricas de curtos-circuitos e sobrecargas elétricas e devem desarmar sempre que houver passagem de corrente elétrica superior à permitida no dispositivo. Para fazer uma instalação segura desse chuveiro, o valor da corrente máxima do disjuntor deve ser:
a) 20 A .
b) 25 A .
c) 30 A .
d) 35 A .
e) 40 A .
a) 20 A .
b) 25 A .
c) 30 A .
d) 35 A .
e) 40 A .
Com o avanço das multifunções dos dispositivos eletrônicos portáteis, como os smartphones, o gerenciamento da duração da bateria desses equipamentos torna-se cada vez mais crítico. O manual de um telefone celular diz que a quantidade de carga fornecida pela sua bateria é de 1500 mAh . A quantidade de carga fornecida por essa bateria, em coulomb, é de:
a) 90
b) 1500
c) 5400
d) 90000
e) 5400000
a) 90
b) 1500
c) 5400
d) 90000
e) 5400000
A capacidade de uma bateria com acumuladores, tal como a usada no sistema elétrico de um automóvel, é especificada em ampère-hora (Ah). Uma bateria de 12 V e 100 Ah fornece 12 J para cada coulomb de carga que flui através dela. Se um gerador, de resistência interna desprezível, que fornece uma potência elétrica média igual a 600 W , fosse conectado aos terminais da bateria descrita, quanto tempo ele levaria para recarregá-la completamente?
a)
b) 2 h
c) 12 h
d) 50 h
e) 100 h
a)
b) 2 h
c) 12 h
d) 50 h
e) 100 h