PUC-PR 2018 — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Leia as informações a seguir.
A grande diversidade nos regimes de oferta de energia em cada região confere ao sistema elétrico brasileiro uma característica muito peculiar: a demanda de energia pode ser atendida por uma grande variedade de gerações ao longo do território nacional. [...] O esquema a seguir mostra as etapas da transmissão da energia elétrica.
[Figura: “Trajeto da energia elétrica”. Numa usina hidrelétrica, o conjunto gerador; ao lado, a subestação elevadora de tensão; dela saem as torres de transmissão de energia elétrica até a subestação rebaixadora de tensão; dali, as linhas de distribuição de energia elétrica, em postes com transformador, chegam a um conjunto de casas.]
ARTUSO, Alysson R., SOARES, Marlon V. Vivá Física. Curitiba: Ed. Positivo, Vol. 3, 2016, p. 210.
A tensão elétrica produzida pela usina é elevada antes da transmissão e depois rebaixada antes de ser distribuída para a área residencial. A razão para que seja adotado tal procedimento é
(A) o aumento da potência elétrica transmitida para as residências ao final do processo.
(B) a redução dos efeitos gravitacionais sobre a corrente elétrica transmitida.
(C) o aumento da velocidade de transmissão da corrente elétrica.
(D) a economia gerada pela possibilidade de usar fios mais finos nas linhas de transmissão.
(E) a criação de uma corrente elétrica variável na rede.
(Enunciado e figura: Vestibular PUCPR 2018 (Verão) — 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: por que a tensão é elevada para a transmissão e depois rebaixada.
Passo 1 — mesma potência, menos corrente. A potência transmitida é . Para levar a mesma potência, elevar a tensão permite usar uma corrente muito menor.
Passo 2 — menos corrente, menos perda. A energia perdida nos fios, como calor, é:
Com corrente pequena, a perda é pequena mesmo que o fio tenha resistência maior. Isso permite usar cabos mais finos (mais leves, mais baratos, torres mais simples) sem desperdiçar energia. Perto das casas, a tensão é rebaixada para valores seguros (127 V/220 V).
Por que não as outras: (A) transformadores não criam potência; no máximo a conservam (na prática perdem um pouco); (B) gravidade não tem papel na corrente; (C) a velocidade de propagação do sinal elétrico não depende da tensão de transmissão; (E) a corrente já é alternada desde o gerador; isso é o que permite usar transformadores, e não o objetivo deles.
⚠️ A armadilha: marcar (A), achando que “tensão maior dá mais potência”. A usina gera certa potência; elevar a tensão só muda a combinação U·i, reduzindo a corrente e, com ela, as perdas.
A ideia em uma frase: alta tensão significa corrente baixa, perda Ri² pequena e fios mais finos e econômicos.
Resposta: alternativa D (fios mais finos nas linhas de transmissão).
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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