Representar o sistema de ligação de uma tomada de uso geral 127 V que irá alimentar um chuveiro de potência de 2200 w. Qual é a bitola mínima dos fios?
Passo 1
O enunciado dá e pede o seguinte (informações tiradas diretamente do enunciado):
- Tensão da tomada:
. - Potência do chuveiro:
.
O que é pedido:
- Representar o sistema de ligação (ou seja, descrever como devem ser ligados os condutores e a proteção).
- Determinar a bitola mínima dos fios (cross‑sectional area) que alimentam esse chuveiro.
Passo 2
Calcular a corrente elétrica que o chuveiro vai puxar na rede de
. A relação entre potência, tensão e corrente numa carga resistiva é:
onde:
-
é a corrente em ampère ( ); -
é a potência em watts ( ); -
é a tensão em volts ( ).
Aplicando os números do enunciado:
Interpretação prática: o chuveiro consumirá aproximadamente
.
Passo 3
Escolha do dispositivo de proteção (disjuntor) — justificativa didática e prática:
- Em instalações residenciais usa‑se um disjuntor com corrente nominal padrão (valores comerciais:
, , , , , etc.). - O disjuntor deve proteger o condutor: a bitola do condutor precisa ter capacidade térmica (ampacidade) compatível com a corrente do disjuntor.
- Como
, o disjuntor comercial mais adequado e comumente usado é de (pequena margem acima da corrente nominal, sem ser exagerada).
Observação de segurança recomendada: usar também um dispositivo diferencial residual (DR) depara proteção contra choques elétricos, especialmente em chuveiros.
Passo 4
Como escolher a bitola do fio (princípio): o condutor deve ter ampacidade igual ou maior que a corrente de projeto e compatível com o disjuntor escolhido. Valores típicos de ampacidade de condutores de cobre (instalação residencial comum, isolação PVC, referência prática — estes valores são aproximações usadas para seleção; normas locais como a NBR 5410 devem ser consultadas para projeto final):
-
ampacidade típica . -
ampacidade típica . -
ampacidade típica .
Como
e o disjuntor sugerido é
, a bitola mínima prática e comercialmente usada é
em cobre, porque suporta a corrente do disjuntor e é padrão para circuitos de tomadas e chuveiro de baixa potência.
Passo 5
Verificação do efeito da queda de tensão (por que às vezes precisa aumentar a bitola): a queda de tensão ao longo do condutor depende da resistência elétrica e do comprimento do circuito. Fórmula simples para queda de tensão mono‑fase (ida e volta):
onde:
-
é a queda de tensão em volts; -
é a corrente em ampère; -
é o comprimento do circuito (somente ida) em metros; -
é a resistência do condutor por metro em ohm por metro ( ); -
representa a resistência do trajeto de ida e volta.
Exemplo numérico prático para verificar se
é aceitável: resistência aproximada do cobre para
é
(valor aproximado calculado a partir da resistividade do cobre). Admitindo um circuito com comprimento de ida
(ou seja, percurso total ida+volta
):
Percentual de queda em relação a
:
Regras práticas de projeto costumam aceitar até
para iluminação ou até
para pontos de uso final (varia conforme norma e tipo de circuito). No exemplo, com
a queda está em torno de
, ainda aceitável para muitos projetos. Se o trecho for mais longo (por exemplo
ida), a queda ultrapassa
e é prudente aumentar para
para reduzir a queda de tensão.
Passo 6
Outras observações práticas e de segurança (sem pular etapas):
- Use condutor de cobre (não alumínio) para circuitos de tomadas e chuveiros, salvo projeto específico.
- O circuito do chuveiro deve ser preferencialmente dedicado (não colocar outras cargas grandes no mesmo circuito).
- Use disjuntor de curva/characterística adequada (em residências normalmente curva B ou C conforme equipamento) e DR de
. - Verifique a norma local (por exemplo NBR 5410 no Brasil) para confirmar critérios de seleção final da bitola e proteções, pois ampacidades dependem do tipo de instalação, temperatura ambiente, número de condutores e forma de condução (e isso altera a bitola necessária).
- Em caso de incerteza sobre comprimento, condições térmicas, ou se o chuveiro ficar numa posição distante, opte por
para ter margem de segurança.
Resposta
Esquema de ligação: ligação monofásica
com condutores fase (
), neutro (
) e proteção terra (
); circuito dedicado com disjuntor unipolar de
e dispositivo diferencial residual (DR) de
.
Bitola mínima dos fios: (cobre). Se o comprimento de ida for maior que aproximadamente
ou houver condições adversas, usar
.
Bitola mínima dos fios: