PUC-PR 2014 (inverno) — questão 43 de Física
Enunciado em texto
A cada dia cresce o número de aparelhos eletroeletrônicos instalados na rede elétrica domiciliar. Instalações elétricas malconservadas causam desperdício de energia e deixam a conta de luz mais cara no final do mês. A conclusão é do estudo "Análise de Perdas em Instalações Elétricas Residenciais", realizado como tese de mestrado na Universidade de São Paulo pelo engenheiro eletricista Ricardo Santos D’ Ávila. A respeito de uma rede elétrica domiciliar a que estão ligados vários equipamentos, pode-se afirmar que:
(A) a resistência de um fio condutor é inversamente proporcional a sua espessura.
(B) se trata de um circuito simples que só apresenta equipamentos ligados em série.
(C) a função dos disjuntores é aumentar a intensidade de corrente elétrica no circuito.
(D) a energia elétrica consumida independe do tempo que os equipamentos permanecem ligados.
(E) nos liquidificadores modernos e menos barulhentos, toda energia elétrica fornecida pela rede é transformada em energia mecânica.
(Enunciado: Vestibular PUCPR 2014 (Inverno) — PUCPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: a afirmação certa sobre uma instalação elétrica residencial.
(A) — a mais defensável. Pela 2ª lei de Ohm, a resistência de um fio é:
Quanto mais grosso o fio (maior a área A da seção), menor a resistência. É por isso que chuveiros e fornos usam fios mais grossos: com menos resistência, o fio esquenta menos e desperdiça menos energia.
Atenção: a rigor, R é inversamente proporcional à área da seção, e não à espessura (o diâmetro). Como a área é proporcional ao quadrado do diâmetro, R é inversamente proporcional ao quadrado da espessura. A ideia da alternativa (fio mais grosso, menos resistência) está certa, e as outras quatro estão claramente erradas.
(B) — errada. Numa casa, os aparelhos são ligados em paralelo: todos recebem a mesma tensão da rede e funcionam de forma independente. Em série, desligar um aparelho desligaria todos.
(C) — errada. O disjuntor é um dispositivo de proteção: ele desarma (abre o circuito) quando a corrente passa de um limite, evitando o aquecimento perigoso dos fios. Ele não aumenta a corrente.
(D) — errada. Energia é potência vezes tempo, . Quanto mais tempo ligado, mais energia consumida (é o que a conta de luz cobra, em kWh).
(E) — errada. Nenhum motor é 100% eficiente: parte da energia vira calor (aquecimento das bobinas, atrito) e som. Ser “menos barulhento” não zera essas perdas.
⚠️ A armadilha: marcar (D) por pensar só na potência do aparelho. A potência é fixa, mas a energia gasta cresce com o tempo de uso.
A ideia em uma frase: fio mais grosso tem menos resistência (R = ρL/A), os aparelhos de casa ficam em paralelo e o disjuntor protege cortando a corrente.
Resposta: alternativa A (fio mais grosso, menor resistência).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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