Um aquecedor elétrico possui potência de 1500 W quando ligado a 120 V .
Determine:
(a) A corrente consumida.
(b) A resistência do aquecedor.
(c) A energia consumida em 4 horas de funcionamento.
(a) A corrente consumida.
(b) A resistência do aquecedor.
(c) A energia consumida em 4 horas de funcionamento.
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados (peguei diretamente do enunciado):
- Potência do aquecedor:
. - Tensão aplicada:
.
O que a questão pede: - (a) a corrente elétrica consumida;
- (b) a resistência elétrica do aquecedor;
- (c) a energia consumida em
horas de funcionamento.
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vamos usar (mini-aula rápida):
- Potência elétrica: a potência elétrica instantânea entregue a um dispositivo é dada por
onde
é potência em watts (
),
é tensão em volts (
) e
é a corrente em ampères (
). Isso vem da definição de watt:
.
- Lei de Ohm: a relação entre tensão, corrente e resistência é
onde
é resistência em ohms (
). Dessa relação segue
- Energia elétrica consumida: se uma potência
é mantida por um tempo , a energia consumida é
onde
fica em joules (
) se
está em
e
em
. Em aplicações práticas costuma-se também usar quilowatt-hora (
), com
.
Passo 3
Calcular a corrente usando
. Isolando
:
Substituindo os valores:
Agora a conta passo a passo:
, sobra
; portanto
. Logo
. Assim
Passo 4
Calcular a resistência usando a lei de Ohm
. Substituindo os valores:
Fazendo a divisão:
, sobra
;
. Somando,
. Portanto
(Verificação alternativa: também dá
.)
Passo 5
Calcular a energia consumida em
horas. Primeiro converter o tempo para segundos (para obter joules):
Usar
:
Multiplicando:
. Primeiro
, logo
. Assim
Passo 6
Expressão da energia em
(prática usual em contas de energia):
- Potência em quilowatts:
. - Tempo em horas:
.
Logo
Verificação da equivalência:
, concordando com o valor em joules calculado.
Passo 7
Checagem rápida e dica de prova: confirme sempre unidades (W, V, A,
, s, h). Para estas questões use as fórmulas diretas
,
e
; se precisar dar em
converta
para
e use horas diretamente. Vai dar certo — e respira, já está quase.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)