Em uma cozinha três aparelhos são ligados simultaneamente por uma extensão: fogão elétrico (indução) P1 = 2…

Questão

Em uma cozinha três aparelhos são ligados simultaneamente por uma extensão: fogão elétrico (indução) P1 = 2 000 W, micro-ondas P2 = 1 200 W e torradeira P3 = 800 W. Rede V = 230 V. A extensão possui condutor de cobre com comprimento L = 15 m e seção A = 1,0 mm². Considere resistividade do cobre ? = 1,7×10?8 O·m. Analise os riscos elétricos: calcule corrente total I_tot, resistência do fio R (O), potência dissipada P_perda no fio e avalie se a seção é adequada. Proponha medidas de segurança (fórmulas: I = P/V, R = ?L/A, P_loss = I²R).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculos e análise modelo: 1) Corrente total: I_tot = (P1+P2+P3)/V = (2 000+1 200+800) W / 230 V = 4 000/230 ˜ 17,39 A. 2) Resistência do fio (A = 1,0 mm² = 1,0×10?6 m²): R = ?L/A = (1,7×10?8 O·m · 15 m)/(1,0×10?6 m²) = 0,255 O. 3) Potência dissipada no fio: P_loss = I_tot²·R = (17,39 A)²·0,255 O ˜ 302,5·0,255 ˜ 77 W ? aquecimento significativo. 4) Queda de tensão: ?V = I_tot·R ˜ 17,39·0,255 ˜ 4,4 V (~1,9% da tensão), aceita´vel eletricamente, mas o aquecimento é perigoso. 5) Avaliação de segurança: seção de 1,0 mm² tem ampacidade típica ˜ 11 A (varia por norma), muito abaixo de 17,4 A ? risco de aquecimento, degradação do isolamento e incêndio; fusível/DR do circuito pode não proteger o cabo da extensão inadequada que aquece localmente. 6) Medidas recomendadas: não usar extensão para cargas elevadas; distribuir aparelhos em circuitos separados; usar cabo com seção = 2,5 mm² (ampacidade ˜ 20–25 A) ou circuito dedicado; instalar proteção adequada (disjuntor/ fusível compatível) e verificar conexões, evitar emendas e passagem por locais confinados; monitorar temperatura; seguir normas e, se necessário, consultar eletricista qualificado. Observações: todos os cálculos em unidades SI; ? = 1,7×10?8 O·m, V em V, I em A, P em W, R em O.

Explicação

Os cálculos realizados demonstram que a corrente total excede a capacidade do fio, resultando em aquecimento significativo e risco de incêndio. A resistência do fio e a potência dissipada indicam que a seção do cabo não é adequada para a carga exigida. As medidas de segurança propostas visam prevenir acidentes e garantir o uso seguro dos aparelhos elétricos.

Raio-X da questão

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