Um secador elétrico de roupas, de
, opera a 240 V médios quadráticos. Achar (a)
e (b)
. © Achar as mesmas grandezas num secador de mesma potência mas que opera a 120 V médios quadráticos.
Passo 1
Vamos lá! O exercício fala sobre um secador elétrico de roupas que usa energia elétrica. Precisamos descobrir duas coisas: a corrente eficaz (
) e a corrente máxima (
) quando o secador está funcionando. Além disso, depois disso, vamos ver o que acontece se usarmos uma voltagem menor de 120 V. Para resolver isso, vamos precisar entender como a potência elétrica, a voltagem e a corrente se relacionam em circuitos de corrente alternada (CA).
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a corrente eficaz (
). A potência elétrica (
) em corrente alternada é dada pela fórmula:
Aqui,
é a voltagem eficaz e
é a corrente eficaz. Queremos achar
, então vamos isolar essa variável:
Substituindo os valores do exercício:
Então, a corrente eficaz é aproximadamente 20,83 Amperes.
Passo 3
Agora, vamos calcular a corrente máxima (
). Em circuitos de corrente alternada, a corrente máxima é relacionada à corrente eficaz pela fórmula:
Isso acontece porque em uma onda senoidal, o valor máximo da corrente é
vezes o valor eficaz. Aplicando os números que já temos:
Portanto, a corrente máxima é aproximadamente 29,47 Amperes.
Passo 4
Agora, vamos para a parte © do exercício. Queremos achar as mesmas grandezas, mas para um secador que funciona com 120 V eficazes, mantendo a mesma potência de 5,0 kW.
Primeiro, a corrente eficaz:
E depois, a corrente máxima:
Resposta
(a)
(b)
© Para 120 V rms: