Física III ⇒ (FUVEST - 2012) Eletricidade Tópico resolvido

[felps]

Olá, eu estou com uma dúvida nesse exercício. As letras a e b eu resolvi tranquilamente, mas na c, eu não entendi o porquê a corrente contida no fio neutro é igual a diferença da corrente das duas fases.

A figura ao lado representa, de forma esquemática, a instalação elétrica de uma residência, com circuitos de tomadas de uso geral e circuito específico para um chuveiro elétrico. Nessa residência, os seguintes equipamentos permaneceram ligados durante [tex3]3[/tex3] horas a tomadas de uso geral, conforme o esquema da figura: um aquecedor elétrico (Aq) de [tex3]990 W[/tex3], um ferro de passar roupas de [tex3]980 W[/tex3] e duas lâmpadas, [tex3]L1[/tex3] e [tex3]L2[/tex3], de [tex3]60 W[/tex3] cada uma. Nesse período, além desses equipamentos, um chuveiro elétrico de [tex3]4400 W[/tex3], ligado ao circuito específico, como indicado na figura, funcionou durante [tex3]12[/tex3] minutos. Para essas condições, determine:

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a) a energia total, em [tex3]kWh[/tex3], consumida durante esse período de [tex3]3[/tex3] horas;

Resposta

---

R = [tex3]7,15kWh[/tex3]

b) a corrente elétrica que percorre cada um dos fios fase, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados;

Resposta

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R(F1) = [tex3]29A[/tex3]
R(F1) = [tex3]30A[/tex3]

c) a corrente elétrica que percorre o condutor neutro, no circuito primário do quadro de distribuição, com todos os equipamentos, inclusive o chuveiro, ligados.

Resposta

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R = [tex3]1A[/tex3]

NOTE E ADOTE
A tensão entre fase e neutro é [tex3]110 V[/tex3] e, entre as fases, [tex3]220 V[/tex3]
Ignorar perdas dissipativas nos fios.
O símbolo [tex3].[/tex3] representa o ponto de ligação entre dois fios.

[felps]

up

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a)
[tex3]E_t = P \times \Delta t[/tex3]
[tex3]E_t = \frac{(990 + 980 + 120) \times 3 + 4400 \times \frac{12}{60}}{1000}[/tex3]
[tex3]E_t = 7,15kWh[/tex3]

b)
Fase 1:

[tex3]P = Ui[/tex3]
[tex3]990 + 2200= 110i[/tex3]
[tex3]i = 29A[/tex3]

Fase 2:

[tex3]P = Ui[/tex3]
[tex3]980 + 120 + 2200= 110i[/tex3]
[tex3]i = 30A[/tex3]

c) A corrente do neutro é dada pela diferença das correntes das fases:

[tex3]30 - 29 = 1A[/tex3]

[jhonim]

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Essa ilustração ajuda a entender o porquê da corrente percorrida no fio neutro ser a diferença entre as correntes das fases. Basta perceber que "entram" 29 ampères em uma ponta (fase 1) e "saem" 30 na outra (fase 2).

Até mais.