Um forno elétrico consome 7.5A de uma fonte de alimentação CC de 120 V. Qual o valor máximo de uma corrente alternada capaz de produzir o mesmo efeito térmico? Calcule a potência consumida
da linha CA.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre o consumo de energia de um forno elétrico. O enunciado nos dá que o forno consome 7,5A de uma fonte de alimentação de corrente contínua (CC) de 120 V. A gente quer descobrir qual a corrente alternada (CA) máxima que consegue produzir o mesmo efeito térmico e também calcular a potência consumida na linha CA. Para isso, vamos precisar entender a relação entre tensão, corrente e potência tanto em CC quanto em CA.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a potência consumida pelo forno na fonte de corrente contínua. A potência elétrica é dada pela fórmula:
PCC = VCC times ICC
Aqui, é a tensão em volts e é a corrente em amperes.

Passo 3

Substituindo os valores fornecidos na fórmula:
PCC = 120,V times 7,5,A = 900,W
Então, a potência consumida pelo forno na fonte de corrente contínua é de 900 watts.

Passo 4

Agora, queremos saber qual a corrente alternada máxima que produz o mesmo efeito térmico, ou seja, a mesma potência de 900 W. Na corrente alternada, a potência é dada por:
PCA = VCA times ICA times cos(phi)
Como o forno é um aparelho resistivo, o fator de potência PCA = VCA times ICA é igual a 1. Então, a fórmula simplifica para:

Passo 5

Assumindo que a tensão na linha CA é a mesma que na fonte CC, ou seja, 120 V, podemos igualar as potências para encontrar a corrente CA:
900,W = 120,V times ICA

Passo 6

Resolvendo para ICA = 900,W120,V = 7,5,A :
Portanto, a corrente máxima na corrente alternada que produz o mesmo efeito térmico é de 7,5 A.

Resposta

O forno consome uma potência de 900 W na fonte CC, e para produzir o mesmo efeito térmico na linha CA com tensão de 120 V, a corrente máxima necessária é de 7,5 A.

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