Pequenas aeronaves freqüentemente possuem sistemas elétricos que funcionam com 24 V, em vez de 12 V, como no caso de automóveis, embora o consumo de potência seja aproximadamente igual nas duas situações. A explicação dada pelos projetistas de aviões é que um sistema de 24 V pesa menos do que um sistema de 12 V porque se podem usar fios mais finos. Explique a razão disso.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre por que sistemas elétricos de 24 V são usados em pequenas aeronaves ao invés de 12 V, assim como nos carros. Mesmo consumindo a mesma potência, os sistemas de 24 V pesam menos porque usam fios mais finos. A gente vai precisar entender um pouco sobre potência elétrica, tensão (voltagem) e resistência dos fios para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a potência elétrica P = V times I é dada pela fórmula:
onde é a tensão e é a corrente.

Passo 3

Como a potência P24V = P12V é aproximadamente a mesma nos dois sistemas (24 V e 12 V), podemos igualar as potências:
V24V times I24V = V12V times I12V

Passo 4

Substituindo os valores de tensão:
24 times I24V = 12 times I12V
Então, isolando I24V = 1224 times I12V :
I24V = 12 times I12V
Isso significa que a corrente no sistema de 24 V é metade da corrente no sistema de 12 V.

Passo 5

Agora, vamos falar sobre os fios. A resistência dos fios elétricos depende do material, do comprimento e da área da seção transversal (espessura) do fio. A espessura do fio está relacionada à capacidade de conduzir a corrente sem sobreaquecer e com menor perda de energia.

Passo 6

Como a corrente no sistema de 24 V é menor ( ), os fios podem ser mais finos porque precisam conduzir menos corrente. Fios mais finos pesam menos do que fios mais grossos.

Resposta

Então, usando um sistema de 24 V, a corrente necessária para a mesma potência é menor, permitindo o uso de fios mais finos e, consequentemente, reduzindo o peso total do sistema elétrico na aeronave.

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