Um aquecedor portátil P = 2000 W é ligado por uma extensão de cobre de comprimento L = 20 m com seção A = 1,5…

Questão

Um aquecedor portátil P = 2000 W é ligado por uma extensão de cobre de comprimento L = 20 m com seção A = 1,5 mm². Use resistividade do cobre ? = 1,7×10^-8 O·m e tensão V = 230 V. Calcule: (a) resistência do cabo R = ?L/A, (b) corrente I = P/V, (c) queda de tensão ?V = I·R, (d) potência perdida no cabo P_loss = I^2·R. Com base nos resultados, avalie os riscos térmicos e recomende medidas de segurança (sem resposta fixa).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculos: (a) R = ?·L/A = (1,7×10^-8 O·m · 20 m)/(1,5×10^-6 m²) = 3,4×10^-7 /1,5×10^-6 ˜ 0,2267 O. (b) I = P/V = 2000/230 ˜ 8,696 A. (c) ?V = I·R ˜ 8,696·0,2267 ˜ 1,97 V. (d) P_loss = I^2·R ˜ (8,696)^2·0,2267 ˜ 17,15 W. Análise: a corrente (~8,7 A) está abaixo da corrente típica admissível de um cabo de 1,5 mm² (~16 A), portanto não há sobrecarga por corrente nominal; entretanto há perda de potência no cabo ˜17 W distribuída ao longo de 20 m (˜0,86 W/m), que causa aquecimento local do condutor e da isolação, especialmente se o cabo estiver enrolado ou coberto. Recomendações: evitar enrolamento, usar extensão com seção maior (ex.: 2,5 mm²) ou reduzir comprimento, inspecionar isolação e conexões, não utilizar continuamente por longos períodos em cabos finos; essas medidas reduzem risco térmico e de degradação da isolação.

Explicação

Os cálculos realizados demonstram a relação entre a resistência do cabo, a corrente que passa por ele e a queda de tensão, permitindo identificar a potência perdida e os riscos térmicos associados. A análise da corrente em relação à capacidade do cabo evidencia que, embora não haja sobrecarga, a perda de potência gera aquecimento, o que pode ser perigoso em determinadas condições. As recomendações visam mitigar esses riscos, garantindo a segurança e a durabilidade do sistema elétrico.

Raio-X da questão

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