3 - Elabore o diagrama multifilar para que dois interruptores paralelos possam comandar uma única lâmpada de 9W e 220 V .

Passo 1

Vou identificar claramente o que o enunciado pede e os dados disponíveis.
  • Pedido: elaborar o diagrama multifilar para que dois interruptores, ligados em paralelo, possam comandar (ligar/desligar) uma única lâmpada.
  • Dados do equipamento: potência da lâmpada P=9\\ \mathrm{W} e tensão de alimentação V=220\\ \mathrm{V}.
  • Condição funcional exigida: os dois interruptores devem estar em paralelos (isto é, qualquer um dos dois, ao ser fechado, acende a lâmpada — operação lógica OR).
  • Informação que vou assumir como padrão útil para projeto: existência de fase ( L), neutro ( N) e terra ( PE) na alimentação. Também vou considerar que os interruptores são do tipo SPST normalmente abertos (NA / NO).

Passo 2

Explicando o que é um diagrama multifilar e os símbolos básicos que usaremos (sem resolver ainda):
  • Diagrama multifilar: representa cada condutor (fio) separadamente, mostrando ligações entre bornes, interruptores, lâmpada, proteção, etc. É útil para execução física porque mostra quais fios existem e para onde vão.
  • Símbolos/elementos que aparecem no diagrama:
    • Fonte: dois terminais L (fase) e N (neutro). Opcionalmente PE (terra).
    • Fusível ou disjuntor (proteção) no condutor de fase.
    • Interruptor SPST NA (normalmente aberto): quando fechado, permite passagem de corrente no fio onde está inserido.
    • Lâmpada: dois terminais (fase/retorno e neutro).
  • Importante: sempre colocar o interruptor no condutor fase L, nunca apenas no neutro, porque assim garante-se que ao abrir o interruptor o circuito fica desenergizado no lado da carga.

Passo 3

Princípio elétrico do arranjo com interruptores em paralelo (por que funciona):
  • Colocar dois interruptores em paralelo significa que ambos têm um terminal ligado à fase e o outro terminal ligado ao mesmo ponto de entrada da lâmpada. Assim, se fechar qualquer um deles a fase chega à lâmpada e ela acende. Em termos lógicos é um OR:
    • S_1 fechado OU S_2 fechado ⇒ lâmpada alimentada.
  • Em diagrama multifilar isso aparece como um nó de derivação do condutor fase que se divide em dois fios que vão para os dois interruptores; as saídas desses interruptores voltam a se unir em outro nó que alimenta a lâmpada.

Passo 4

Calcular a corrente que a lâmpada consome (para dimensionar interruptores, fusível e cabo):
  • A corrente é dada por I=\dfrac{P}{V}.
  • Substituindo: I=\dfrac{9}{220}=0,0409\\ \mathrm{A}\approx0,041\\ \mathrm{A}.
  • Conclusão prática: a corrente é muito pequena (≈ 41\\ \mathrm{mA}). Portanto, qualquer interruptor de iluminação típico (ex.: 6\\ \mathrm{A} ou 10\\ \mathrm{A} a 250\\ \mathrm{V}) serve sem problema.

Passo 5

Escolhas práticas de componentes (recomendações com justificativa simples):
  • Disjuntor/fusível de proteção do circuito: normalmente usa-se um disjuntor bipolar ou unipolar para circuitos de iluminação; valores típicos são 6\\ \mathrm{A} ou 10\\ \mathrm{A}. Como a carga é pequena, escolher \,6\\ \mathrm{A} é suficiente e comum.
  • Interruptores: usar dois interruptores SPST NA com tensão suportada ≥ 250\\ \mathrm{V} e corrente nominal ≥ 6\\ \mathrm{A} (padrão comercial). Embora a lâmpada peça só 0,041\\ \mathrm{A}, interruptores de valores maiores são normais e seguros.
  • Cabo: cabo unipolar de cobre para iluminação normalmente de seção 1{,}5\\ \mathrm{mm}^{2} atende bem. O condutor fase e o condutor neutro devem ser separados (multifilar). Condutor de proteção PE preferencialmente 1{,}5\\ \mathrm{mm}^{2} também.
  • Terra: conectar o condutor PE ao corpo metálico da luminária, se houver.

Passo 6

Descrição passo a passo de como desenhar o diagrama multifilar (o que ligar a que, fio por fio). Este é o “roteiro” para desenhar no papel:
  1. Desenhe a fonte de alimentação com três terminais: L (fase), N (neutro) e PE (terra).
  2. No condutor L desenhe, em série, um fusível ou disjuntor (marque-o como proteção).
  3. Do ponto depois da proteção faça uma derivação (um nó): esse nó vai se dividir em dois fios (dois condutores distintos) que seguem até os interruptores S_1 e S_2.
  4. Desenhe S_1 e S_2 como SPST NA em fios separados; cada um recebe um desses condutores vindos do nó (entrada dos interruptores).
  5. Das saídas de S_1 e S_2 desenhe dois fios que se unem em outro nó (ou podem ir cada um diretamente ao mesmo borne de fase da lâmpada). Esse nó é a saída com fase comutada.
  6. Do nó unido desenhe um fio único que vai ao terminal de fase da lâmpada.
  7. Desenhe um fio do terminal neutro da lâmpada até o terminal N da fonte (fio neutro direto, sem interruptor).
  8. Desenhe o condutor PE da fonte até o corpo metálico da luminária (se aplicável).
  9. Rotule todos os fios (por exemplo: L —> S_1 e S_2, saídas L_{S1} e L_{S2} que unem em L_{lamp}; N —> Lamp; PE —> Carcaçaç).

Passo 7

Exemplo textual do diagrama multifilar (representação passo a passo em texto, para ajudar quem for desenhar):
  • Fonte: L — proteção (fusível/disjuntor) — nó de derivação.
  • Nó de derivação — fio para \,S_1 (entrada) e fio para \,S_2 (entrada).
  • Saída de \,S_1 e saída de \,S_2 — unem-se em nó comum → fio único → terminal de fase da lâmpada.
  • Terminal neutro da lâmpada → fio → N da fonte.
  • PE da fonte → fio → carcaça da luminária (se houver).
  • Indicar no diagrama que S_1 e S_2 são SPST NA (quando fechados conduzem).

Passo 8

Observações práticas e de segurança que devem acompanhar o diagrama:
  • Marcar sempre polaridade dos fios: fase L, neutro N, terra PE. No Brasil, cores usuais: fase (marrom ou vermelho/ preto conforme instalações), neutro (azul claro), terra (verde e amarelo). Verificar norma local antes da instalação.
  • Garantir que o interruptor interrompa a fase L, não o neutro.
  • Testar a instalação com a alimentação desligada ao montar; após energizar, verificar funcionamento e existência de fuga de corrente.
  • Se a luminária for em local molhado ou com proteção especial, usar proteções adicionais (DR, grau de proteção, etc.).

Resposta

Diagrama multifilar (descrição final sucinta):
Fase L — proteção (fusível/disjuntor) — nó de derivação — ramo A para S_1 (SPST NA) e ramo B para S_2 (SPST NA); saídas de S_1 e S_2 unem-se em nó comum → fio único → terminal de fase da lâmpada; terminal neutro da lâmpada → fio → N da fonte; PE da fonte → fio → carcaça da luminária.
Corrente da lâmpada: I=\dfrac{9}{220}=0,041\\ \mathrm{A}.
Componentes recomendados: disjuntor/fusível 6\\ \mathrm{A}, interruptores SPST \geq 6\\ \mathrm{A},250\\ \mathrm{V}, cabo 1{,}5\\ \mathrm{mm}^{2} para fase/neutro/terra.

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