Na instalação elétrica de baixa tensão de um circuito monofásico de cobre, se a seção transversal do condutor de fase é 25 \mathrm{~mm}^{2}, Qual será a seção transversal mínima do condutor de proteção (PE) de cobre?
A 4 \mathrm{~mm}^{2}.
B 6 \mathrm{~mm}^{2}.
C 10 \mathrm{~mm}^{2}.
D 16 \mathrm{~mm}^{2}.

Passo 1

O enunciado apresenta um problema sobre dimensionamento de condutor de proteção (PE) em um circuito monofásico de baixa tensão. É fornecido que o condutor de fase é de cobre com seção transversal de 25 mm². A pergunta é: qual a seção transversal mínima do condutor de proteção (PE) de cobre? As alternativas são:
A) 4 mm²
B) 6 mm²
C) 10 mm²
D) 16 mm²

Passo 2

O condutor de proteção (PE) é o fio que leva correntes de falta para permitir que o dispositivo de proteção (fusível ou disjuntor) abra o circuito rapidamente. O dimensionamento mínimo do PE deve garantir duas coisas principais: (1) que suporte termicamente a energia térmica liberada durante a falta até o desligamento, e (2) que permita a corrente de falta necessária para provocar a atuação do dispositivo de proteção. Em vez de calcular isso sempre por fórmula complicada, as normas (por exemplo IEC/NBR) fornecem tabelas simplificadas com seções mínimas para cobre, quando o condutor de fase também é de cobre.
Qual é a regra prática usada pela norma (a forma que você verá na prova)? Para condutores de cobre, a norma adota uma tabela que relaciona a seção do condutor de fase (A_{\text{fase}}) com a seção mínima do condutor de proteção (A_{\text{PE}}). A regra usual (resumida) é:
Se \;A_{\text{fase}}\le16\\ \mathrm{~mm}^{2} então \;A_{\text{PE}}=A_{\text{fase}}.
Se \;16\\ \mathrm{~mm}^{2}<A_{\text{fase}}\le35\\ \mathrm{~mm}^{2} então \;A_{\text{PE}}=16\\ \mathrm{~mm}^{2}.
Se \;35\\ \mathrm{~mm}^{2}<A_{\text{fase}}\le120\\ \mathrm{~mm}^{2} então \;A_{\text{PE}}=25\\ \mathrm{~mm}^{2}.
(Existem outros intervalos para seções maiores, mas eles não são necessários aqui.) Essa regra é uma simplificação prática das exigências térmicas e de eletrodinâmica.

Passo 3

Aplicando a regra ao nosso caso: temos \;A_{\text{fase}}=25\\ \mathrm{~mm}^{2}. Observe em qual intervalo isso cai:
\;16\\ \mathrm{~mm}^{2}<25\\ \mathrm{~mm}^{2}\le35\\ \mathrm{~mm}^{2}. Portanto, pela regra citada, a seção mínima do condutor de proteção é \;A_{\text{PE}}=16\\ \mathrm{~mm}^{2}.

Passo 4

Uma nota rápida de compreensão (opcional, para você saber o porquê técnico): o critério térmico geral pode ser expresso por
\int I^{2}\,dt = k^{2}S^{2},
onde I é a corrente de falta, t o tempo até o desligamento, k uma constante que depende do material e das temperaturas admissíveis, e S a seção do condutor. As normas fazem estes cálculos (ou considerações práticas) e já entregam a tabela que usamos acima — por isso, na prova é muito comum usar diretamente a tabela/regra simplificada.

Passo 5

Conclusão: para condutor de fase de cobre com \;25\\ \mathrm{~mm}^{2}, a seção mínima do condutor de proteção (PE) de cobre é \;16\\ \mathrm{~mm}^{2}.

Resposta

D \;16\\ \mathrm{~mm}^{2}

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