A fiação de uma instalação elétrica normalmente é feita com fio de bitola 16 , o qual tem uma resistência de
para um comprimento de 30.5 m . Qual a
queda de tensão entre o medidor de consumo de energia (medidor de watt-hora) e um aquecedor elétrico que consome 10 A e está situado a uma distância de 30.5 m do medidor de watt-hora? Qual é a perda de potência na linha?
queda de tensão entre o medidor de consumo de energia (medidor de watt-hora) e um aquecedor elétrico que consome 10 A e está situado a uma distância de 30.5 m do medidor de watt-hora? Qual é a perda de potência na linha?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um aquecedor que consome 10 A e está a 30,5 metros do medidor, usando um fio de bitola 16 que tem resistência de
para esse comprimento. Nosso objetivo aqui é descobrir duas coisas: a queda de tensão no fio entre o medidor e o aquecedor e a perda de potência nessa linha. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência elétrica, Lei de Ohm e cálculo de potência.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a resistência total do fio. Como a corrente precisa ir até o aquecedor e voltar pro medidor, o comprimento total do fio que a corrente percorre é o dobro:
.
Passo 3
Sabemos que para 30,5 metros, a resistência é
. Então, para 61 metros, a resistência total
será:
Passo 4
Agora, para encontrar a queda de tensão (
), usamos a Lei de Ohm, que diz:
Onde
é a corrente (10 A) e
é a resistência total.
Passo 5
Substituindo os valores:
Então, a queda de tensão no fio é de 8,18 volts.
Passo 6
Para achar a perda de potência (
) na linha, usamos a fórmula:
Ou, alternativamente, podemos usar:
Vamos usar a segunda fórmula para praticidade.
Passo 7
Substituindo os valores:
Então, a perda de potência na linha é de 81,8 watts.
Resposta
A queda de tensão na linha é de 8,18 volts e a perda de potência na linha é de 81,8 watts.