Para instalar um chuveiro elétrico, que consome
e cujos fios condutores deverão passar por eletrodutos embutidos em alvenaria, o instalador escolheu condutores isolados do tipo PVC/70, conforme a tabela (tipo de instalação de condutores). A seção escolhida foi
. Sabendo que a distância entre a tomada do chuveiro e a fonte de alimentação (medidor de energia) é de
, calcule a queda de tensão que os condutores provocariam quando essa corrente circulasse pelo circuito.
Passo 1
O enunciado pede que se calcule a queda de tensão provocada pelos condutores quando circula uma corrente de
para um chuveiro cuja tomada está a
do medidor. Dados fornecidos pelo enunciado:
- Corrente:
. - Distância entre fonte (medidor) e chuveiro:
. - Condutor escolhido: seção
(PVC/70, instalado embutido em alvenaria).
O que precisamos determinar: a queda de tensão total nos condutores quando essa corrente circular.
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicação didática):
- Lei de Ohm: a queda de tensão numa resistência é dada por
, onde é a tensão (em volts), a corrente (em ampères) e a resistência (em ohms). - Resistência de um condutor homogêneo: a resistência depende da resistividade do material, do comprimento e da área da seção transversal. A fórmula é
onde
é a resistividade do material (em
),
é o comprimento do condutor (em metros) e
a área da seção (em
).
- Importante: num circuito que alimenta um chuveiro (corrente vai e volta), a resistência total a considerar é a soma das resistências do condutor de fase e do condutor de retorno (neutro). Portanto usamos o comprimento total percorrido pela corrente como
.
Vou usar a resistividade do cobre aporque as tabelas usuais de condutores elétricos (e o tipo PVC/70 refere-se ao isolamento) normalmente indicam condutores de cobre; a resistividade padrão é . Se a tabela indicada no enunciado tivesse um valor diferente, deveríamos usar esse valor; aqui assumo o cobre com acima por não termos a tabela.
Passo 3
Conversões e dados numéricos práticos:
- Seção
em metros quadrados:
- Comprimento total percorrido pela corrente (ida e volta):
Passo 4
Calcular a resistência por metro do condutor e a resistência total:
- Resistência por metro (usar
):
( interpretação: cada metro desse fio tem aproximadamente
. )
- Resistência total do circuito (comprimento total
):
Passo 5
Calcular a queda de tensão usando a Lei de Ohm:
Arredondando com razoável precisão para duas casas decimais (prática comum em instalações):
Passo 6
Interpretação prática e verificação rápida:
- Percentual de queda em uma rede de
:
- Percentual de queda em
:
Observação didática: normas e boas práticas costumam recomendar queda de tensão em circuitos terminais abaixo de
(algumas tolerâncias variam), então aqui o valor encontrado está bem dentro de limites aceitáveis para ambas tensões comuns.