Question

1-A figura abaixo mostra a resistência elétrica de um chuveiro simples, de suas posições, para uma tensão de entrada de 120 V. Observe que existem duas resistências, uma para cada posição (morno e quente) Assumindo, por simplicidade, que esta resistência pode ser considerada como um condutor ôhmico, responda as seguintes questões:

a) Qual das partes corresponde a resistência da posição “morno”? Por que?

b) Se a corrente que passa pelo chuveiro na posição “morno” qual é 30 A, qual é o valor da resistência elétrica?

c) Se a corrente que passa pelo chuveiro na posição “quente” qual é 45 A, qual é o valor da resistência elétrica?

Answer 1

Resposta:

a) O chuveiro elétrico é um elemento resistivo que converte energia elétrica em energia térmica através do efeito Joule. Quanto maior for a corrente que circula o elemento resistivo, maior será a potência dissipada e, portanto, maior será o aquecimento. Como a resistência elétrica indica oposição ao fluxo de cargas (corrente), quanto maior o valor da resistência menor será a corrente. Matematicamente,  potência dissipada é dada por:

$P=\frac{V^{2}}{R}$

Portanto, na posição "morno", a corrente elétrica deve ser menor (para dissipar menos potência). Logo, a resistência deve ser maior (maior comprimento). Portanto, a parte de maior comprimento está relacionada à temperatura morna da água.

b) Pela lei de Ohm, corrente ($I$) e tensão ($V$) em um elemento resistivo ($R$) se relacionam matematicamente por $V=R*I$. Logo, a resistência pode ser calculada por:

$V=R*I\\R=\frac{V}{I}=\frac{120}{30}=4 \ \Omega$

c) De forma análoga ao item b, tem-se:

$V=R*I\\R=\frac{V}{I}=\frac{120}{45}=2,67 \ \Omega$

Bons estudos!! Espero ter ajudado