Um chuveiro elétrico deve ser alimentado, a partir do quadro de distribuição de uma residência, com fio de seção nominal adequada. Sabendo-se que a distância entre o quadro de distribuição e o ponto de instalação do chuveiro é de 25 m , e que o chuveiro é de 6600 W e 220 V , determine: c) repetir os itens (a) e (b) utilizando um fio de seção nominal 4 mm^2
(dados do fio: r=0,0092 Omega / m;

Passo 1

Vamos resolver o item c) do exercício que trata da instalação de um chuveiro elétrico. Nele, precisamos repetir os cálculos dos itens (a) e (b), mas agora utilizando um fio com seção nominal de . Para isso, vamos precisar dos seguintes dados:
  • Potência do chuveiro:
  • Tensão:
  • Distância do fio:
  • Resistência do fio por metro:
  • Seção do fio:
Vamos precisar lembrar de algumas fórmulas básicas de eletricidade, como a Lei de Ohm e a Fórmula da Potência Elétrica.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a corrente elétrica que o chuveiro vai consumir. Para isso, usamos a fórmula da potência elétrica:
P = U times I
Onde:
  • I = PU é a potência em watts ( I = 6600 , W220 , V = 30 , A )
  • é a tensão em volts ( )
  • é a corrente em amperes ( )
Queremos encontrar , então rearranjamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Então, a corrente elétrica que o chuveiro consome é de 30 A.

Passo 3

Agora, vamos calcular a queda de tensão no fio devido à resistência. Usamos a Lei de Ohm, que relaciona tensão ( V = I times R ), corrente ( R = r times L ) e resistência ( R = 0,0092 , Omega/m times 50 , m = 0,46 , Omega ):
V = 30 , A times 0,46 , Omega = 13,8 , V
Primeiro, precisamos calcular a resistência total do fio. A resistência total é dada por:
Onde:
  • é a resistência por metro do fio ( )
  • é o comprimento total do fio. Como o fio vai até o chuveiro e volta, a distância total é
Substituindo:
Agora, aplicamos a Lei de Ohm para encontrar a queda de tensão:
Portanto, a queda de tensão no fio é de 13,8 V.

Passo 4

Com a seção nominal do fio sendo , precisamos verificar se a resistência do fio está adequada para minimizar a queda de tensão e evitar sobreaquecimento.
A resistência de um fio depende do seu material, comprimento e área da seção transversal. Embora já tenhamos utilizado o valor de resistência por metro fornecido ( ), uma seção maior normalmente reduz a resistência total.
No entanto, como o problema já nos fornece a resistência por metro, a presença de uma seção maior pode indicar que o fio é adequado para a corrente de 30 A, garantindo segurança e eficiência na instalação.

Resposta

Utilizando um fio de seção nominal de , a corrente elétrica do chuveiro permanece em 30 A e a queda de tensão no fio é de 13,8 V, assegurando uma instalação segura e eficiente.

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