Conceitos:
a) Defina resistividade e forneça sua unidade de medida.
b) Uma torradeira tem uma potência nominal de 1050 W quando está conectada à rede elétrica. Sua serpentina de aquecimento é feita de nicromo e possui resistência de
. A bobina tem 20 m de comprimento e seção transversal circular com diâmetro de
. Calcule a resistividade do nicromo.
c) Calcule o calor gerado pela torradeira em 2 minutos se ela tiver eficiência de 96%.
d) A torradeira tem peças metálicas expostas. Como é minimizado o risco de eletrocussão?
a) Defina resistividade e forneça sua unidade de medida.
b) Uma torradeira tem uma potência nominal de 1050 W quando está conectada à rede elétrica. Sua serpentina de aquecimento é feita de nicromo e possui resistência de
c) Calcule o calor gerado pela torradeira em 2 minutos se ela tiver eficiência de 96%.
d) A torradeira tem peças metálicas expostas. Como é minimizado o risco de eletrocussão?
Passo 1
O enunciado pede quatro coisas:
- (a) definir resistividade e sua unidade;
- (b) calcular a resistividade do nicromo sabendo que a serpentina tem
, comprimento e seção circular de diâmetro ; - (c) achar o calor gerado em
minutos se a potência nominal é e a eficiência ; - (d) explicar como se minimiza o risco de eletrocussão em peças metálicas expostas.
O conteúdo envolve propriedades elétricas de materiais (resistividade), energia dissipada como calor e noções básicas de segurança elétrica.
Passo 2
A resistividade
é uma grandeza que caracteriza a dificuldade que um material oferece à passagem de corrente elétrica. Por definição,
onde
é a resistência elétrica do trecho de comprimento
e área de seção transversal
. A unidade de
no Sistema Internacional é
Passo 3
Para a serpentina de nicromo temos:
O raio é
e a área da seção transversal vale
Logo a resistividade é
Passo 4
A energia elétrica fornecida em
minutos (
) é
Só
vira calor útil, então
Passo 5
Para minimizar o risco de eletrocussão em peças metálicas expostas, as partes metálicas são ligadas ao fio de terra (PE), mantendo-as ao potencial do solo. Assim, em caso de falha de isolamento a corrente de fuga escoa para a terra e aciona dispositivos de proteção (fusíveis, DR), desligando o circuito antes de causar choque.
Resposta
a) Resistividade é a grandeza que mede a oposição intrínseca de um material à passagem de corrente, definida por
, com unidade
.
b) .
c) (aprox.).
d) As peças metálicas expostas são conectadas ao fio de terra, de modo que qualquer fuga de corrente seja desviada para o solo e disjuntores de proteção desliguem o circuito.
b)
c)
d) As peças metálicas expostas são conectadas ao fio de terra, de modo que qualquer fuga de corrente seja desviada para o solo e disjuntores de proteção desliguem o circuito.