O sistema de um aquecedor eletrico consiste na aplicação de uma voltagem de 120v entre as extremidades de um fio de niquel-cromo que tem a resistencia reduzida de 8,0 Ômega. Se esse aquecedor fosse acidentalmente ligado a uma voltagem de 240v, como isso afetaria a corrente conduzida pelo aquecedor e a sua potencia, supondo que a resistencia permaneça a mesma?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um aquecedor elétrico que normalmente funciona com 120 volts e tem uma resistência de 8,0 Ω. A pergunta é: se ele for ligado acidentalmente com 240 volts, como isso vai afetar a corrente elétrica que passa pelo aquecedor e a potência que ele consome, assumindo que a resistência não muda. Vamos usar a Lei de Ohm e as fórmulas de potência para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da Lei de Ohm, que relaciona a tensão (V), a corrente (I) e a resistência ® de um circuito. A fórmula é:
V = I times R
Queremos descobrir a corrente, então vamos rearranjar a fórmula para:
I = VR

Passo 3

Vamos calcular a corrente com a tensão original de 120 V:
Ioriginal = 120,V8,0,Ω = 15,A
Então, inicialmente, o aquecedor tinha uma corrente de 15 amperes passando por ele.

Passo 4

Agora, se a tensão for aumentada para 240 V, mantendo a resistência em 8,0 Ω, vamos usar a mesma fórmula para encontrar a nova corrente:
Inova = 240,V8,0,Ω = 30,A
A corrente dobrou, passando de 15 A para 30 A.

Passo 5

Vamos ver como isso afeta a potência elétrica do aquecedor. A potência § pode ser calculada de duas formas:
P = V times I
P = I^2 times R
Vamos usar a primeira fórmula para facilitar.
Primeiro, a potência original com 120 V:
Poriginal = 120,V times 15,A = 1800,W

Passo 6

Agora, a potência com 240 V:
Pnova = 240,V times 30,A = 7200,W
A potência quadruplicou, passando de 1800 W para 7200 W.

Resposta

Ao ligar o aquecedor com 240 V, a corrente elétrica passa de 15 A para 30 A e a potência aumenta de 1800 W para 7200 W.

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