Question

Em determinada residência pode se ligar aparelhos elétricos tanto em 127V como em 220V . Nessa residência,existe um chuveiro elétrico de 2 200W - 127V que,no inverno, não aquece a água adequadamente. Sabe-se que a corrente elétrica máxima disponível na residência é 30A . Veja as alternativas apresentadas para resolver o problema:

Alternativa I : ligar o chuveiro em 220V

Alternativa II: Trocar o chuveiro. Nesse caso , temos três opções para o novo chuveiro:

A) 2 200W - 220V
B) 4 400W- 127V
C) 4 400W - 220V

Por qual solução optaria? Justifique.

Answer 1

Vamos lá: 

Se o indivíduo procura um chuveiro que aqueça mais, é necessário que este chuveiro possua mais potência elétrica. 
Potência elétrica é o produto da tensão elétrica e da corrente elétrica. 

$\boxed{P = U \times I}$

Não adianta neste caso, aumentar a tensão elétrica, para aumentar o trabalho realizado no chuveiro. A única alteração caso aumentasse a tensão do chuveiro, seria diminuir a corrente elétrica. O bacana de se reduzir a corrente elétrica para aparelhos resistivos é que o custo na hora de dimensionar a secção transversal do cabo iria ser baixíssimo, já que, o dimensionamento de cabo se dá através da corrente elétrica.  

Enfim, o enunciado coloca um limite de corrente elétrica, que é de 30 A.

Então a alternativa B já não é viável, pois: 

$I = \dfrac{P}{U} \\ \\I = \dfrac{4400}{127} \\ \\ I = 34,64A$

Como eu expliquei lá encima, não adiantaria aumentar a tensão, pois a potência máxima é de 2200W. Então, a alternativa A também não está correta. 

A única que restou é a alternativa C. 

O que acontece: 
Bom, a corrente elétrica para 4400 W e 220 V é igual a 20 A. Então, isso já é válido. Outra coisa que é válida, seria o aumento da potência. Perceba que a potência dobrou em relação ao outro chuveiro de 2200W. Portanto, o trabalho elétrico desse chuveiro é duas vezes mais que o chuveiro anterior. Logo, teoricamente, o aquecimento desse chuveiro é duas vezes maior. 
Portanto a alternativa correta é a letra C).

Bons estudos!