Question

Considerando que o circuito elétrico ilustrado abaixo permaneceu ligado por 3 horas, calcule o consumo elétrico deste circuito e o custo por manter este circuito em funcionamento, para isto considere o preço do kWh = R$ 0,36.

Answer 1

t= 3 horas

tensão U = 220 V

preço do kWh = R$ 0,36

Req= R1 // (R3+R2) + R5 + R4

Req= R3+R2

Req= 55Ω

R1 // (R3+R2)

Req= 17,1875Ω

Reqt= Req + R5+R4

Reqt= 87,1875 Ω

P= U²/Reqt

P= 555,125448 W

E= P*t/1000

E= 1,665376344 kWh

C= E*0,36

C= 0,599535483

C= R$ 0,6

Answer 2

Para o circuito elétrico da questão, após o funcionamento por 3h, ele terá consumido um total de 1,65kWh com um custo de R$ 0,60.

Associação de Resistores

Resistores podem ser associados de duas formas: em série e em paralelo.

• Associação em série

Nesse tipo de associação, a corrente que passa por um resistor é a mesma que passa pelo resistor seguinte. Não ocorre divisão da corrente. A resistência equivalente é dada por:

$R_{eq}=R_1+R_2+...+R_N$

• Associação em paralelo

Nesse tipo de associação, a corrente é dividida entre os vários resistores da associação. A resistência equivalente é dada por:

$\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+...+\frac{1}{R_N}$

No circuito, a primeira associação identificada é entre R2 e R3: associação em série. Dessa forma, tem-se a resistência equivalente Ra:

$R_a=R_2+R3=15+40=55 \Omega$

A segunda associação é entre R1 e Ra: uma associação em paralelo. Pode-se calcular Rb (a resistência equivalente dessa associação) da seguinte forma:

$R_b=R_1\cdot R_a/(R_1 + R_a)\\\\R_b=25\cdot55/(25+55)=17.1875\Omega$

Por fim, tem-se uma associação em série de Rb, R5 e R4. Dessa forma, a resistência equivalente final é:

$R_{eq} = R_b+R_4+R_5\\\\R_{eq} = 17.1875+40+30=87.1875\Omega$

Sabendo-se a resistência equivalente do circuito, pode-se calcular a potência dissipada por ele da seguinte forma:

$P=V^2/R\\\\P=220^2/87.1875=0.55\text{kW}$

Como o circuito permaneceu ligado por 3h, temos que o consumo de energia foi de: 3h x 0,55 = 1,65kWh.

Já o custo relacionado a esse consumo é de: 1,65kWh x 0,36R$/kWh = R$ 0,60.

Você pode aprender mais sobre associação de resistores em:

- https://brainly.com.br/tarefa/2430945

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