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:
Queremos descobrir a corrente, então vamos rearranjar a fórmula para:
Passo 3
Vamos calcular a corrente com a tensão original de 120 V:
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:
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:
Vamos usar a primeira fórmula para facilitar.
Primeiro, a potência original com 120 V:
Passo 6
Agora, a potência com 240 V:
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.