UEL 2025 — questão 30 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — potência, corrente e resistência de aparelhos de uma residência; disjuntorVestibular 2025 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais · Tipo 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 30 de Física do UEL 2025

Enunciado em texto

No Brasil, o mercado de veículos eletrificados (VEs) cresce em ritmo acelerado e muitos proprietários optam por carregá-los em casa, o que exige a instalação de carregador específico para esse fim. Portanto, um dos principais fatores a ser verificado nessas instalações é a falta de regularidade na infraestrutura elétrica das residências. Uma boa parte das casas tem fornecimento de energia bifásico (220V) e conta com disjuntor de proteção de 63 A. No quadro a seguir, são apresentados os principais equipamentos elétricos de uma residência na qual foi instalado, recentemente, um carregador para VEs.

DispositivoQtde.P (W)I (A)U (V)
TV Led163,50,5127
Boiler (aquecimento água)12200220
Ferro elétrico de passar roupas19127
Geladeira13127
Ar-Condicionado 12000 Btus113506220
Ar-Condicionado 18000 Btus11980220
Carregador para VEs1704032220

Na tabela do caderno, as colunas são: Dispositivo; Qtde.; Potência Nominal (watts); Corrente Nominal A (ampère); Tensão Nominal (volts). Aqui: P = potência, I = corrente e U = tensão, todas nominais.

Nota do caderno: Nominal refere-se ao parâmetro em que um equipamento é projetado e fabricado para o seu devido funcionamento.

Com base nas informações apresentadas no enunciado, no quadro e nos conhecimentos sobre eletricidade, considere as afirmativas a seguir.

I. O valor da resistência do boiler é três vezes maior que o valor da resistência do ferro elétrico de passar roupas.

II. A potência nominal do ferro elétrico de passar roupas é de 1980 W.

III. Se todos os equipamentos estiverem ligados ao mesmo tempo, o disjuntor geral de proteção será desarmado, pois a corrente total excede em 6,5 ampères a corrente limite.

IV. O valor da resistência do ferro de passar roupas é, aproximadamente, 14Ω14\Omega.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.

b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.

d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

(Enunciado: Vestibular UEL 2025, 1ª fase — COPS/UEL.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).

Resolução comentada

O que a questão pede: completar o quadro com P=U iP = U\,i e R=U/iR = U/i e julgar as quatro afirmativas.

Passo 1 — o ferro de passar (afirmativas II e IV). Ele trabalha em 127 V com 9 A:

Pferro=U i=127⋅9=1143 WP_{\text{ferro}} = U\,i = 127 \cdot 9 = 1143\ \text{W}

Rferro=Ui=1279≈14,1 ΩR_{\text{ferro}} = \frac{U}{i} = \frac{127}{9} \approx 14{,}1\ \Omega

A potência é cerca de 1 143 W, não 1 980 W: II é falsa. A resistência é aproximadamente 14 Ω: IV é verdadeira.

Passo 2 — o boiler (afirmativa I). Ele trabalha em 220 V com 2 200 W. Primeiro a corrente, depois a resistência:

iboiler=PU=2200220=10 Ai_{\text{boiler}} = \frac{P}{U} = \frac{2200}{220} = 10\ \text{A}

Rboiler=Ui=22010=22 ΩR_{\text{boiler}} = \frac{U}{i} = \frac{220}{10} = 22\ \Omega

A razão é 22/14,1 ≈ 1,6, longe de 3. I é falsa.

Passo 3 — a corrente total (afirmativa III). Falta só a corrente do ar-condicionado de 18 000 Btus:

i=1980220=9 Ai = \frac{1980}{220} = 9\ \text{A}

Somando todas as correntes do quadro:

0,5+10+9+3+6+9+320{,}5 + 10 + 9 + 3 + 6 + 9 + 32

itotal=69,5 Ai_{\text{total}} = 69{,}5\ \text{A}

69,5−63=6,5 A69{,}5 - 63 = 6{,}5\ \text{A}

A corrente passa do limite do disjuntor (63 A) em 6,5 A, e ele desarma. III é verdadeira.

Conclusão: só III e IV.

Um detalhe para quem quer ir além: num fornecimento bifásico, os aparelhos de 220 V puxam corrente das duas fases, e cada aparelho de 127 V puxa de uma só fase. Somar todas as correntes, como a questão faz, dá a corrente na fase mais carregada no pior caso (todos os aparelhos de 127 V na mesma fase): 57 A dos aparelhos de 220 V mais 12,5 A dos de 127 V, de novo 69,5 A.

⚠️ A armadilha: calcular a potência do ferro com 220 V, a tensão “da casa”: 220⋅9=1 980220 \cdot 9 = 1\,980 W, exatamente o número da afirmativa II. O ferro é de 127 V; cada aparelho tem sua própria tensão nominal no quadro.

A ideia em uma frase: com P = U·i e R = U/i, usando a tensão de cada aparelho, o ferro tem cerca de 14 Ω e a soma das correntes, 69,5 A, estoura o disjuntor de 63 A.

Resposta: alternativa C (somente III e IV).

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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