A figura é o esquema simplificado de um disjuntor termomagnético utilizado para a proteção de instalações…

Questão

A figura é o esquema simplificado de um disjuntor termomagnético utilizado para a proteção de instalações elétricas residenciais. O circuito é formado por um resistor de baixa resistência R; uma lâmina bimetálica L, composta pelos metais X e Y; um eletroímã E; e um par de contatos C. Esse par de contatos tende a abrir pela ação da mola M2, mas o braço atuador A impede, com ajuda da mola M1. O eletroímã E é dimensionado para atrair a extremidade do atuador A somente em caso de corrente muito alta (curto circuito) e, nessa situação, A gira no sentido indicado, liberando a abertura do par de contatos C pela ação de M2. [IMAGEM] De forma similar, R e L são dimensionados para que esta última não toque a extremidade de A quando o circuito é percorrido por uma corrente até o valor nominal do disjuntor. Acima desta, o aquecimento leva o bimetal a tocar o atuador A, interrompendo o circuito de forma idêntica à do eletroímã. Na condição de uma corrente elevada percorrer o disjuntor no sentido indicado na figura, sendo aX e aY os coeficientes de dilatação linear dos metais X e Y, para que o contato C seja desfeito, deve valer a relação _______ e, nesse caso, o vetor que representa o campo magnético criado ao longo do eixo do eletroímã apontará para a _______. Os termos que preenchem as lacunas estão indicados correta e respectivamente na alternativa UNESP - 2014

1. A) aX > aY ... esquerda.
2. B) aX < aY ... esquerda.
3. C) aX > aY ... direita.
4. D) aX = aY ... direita.
5. E) aX < aY ... direita.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. O disjuntor tem dois mecanismos de disparo. Com corrente muito alta, o eletroímã E atrai o atuador A. Com corrente acima do nominal, o aquecimento faz a lâmina bimetálica L encurvar até tocar A. A questão pede o caso da corrente elevada, que atua pelo bimetal.
2. Na lâmina bimetálica, os dois metais se dilatam de maneiras diferentes. Ao aquecer, ela se curva para o lado do metal que se dilata menos. Para que a lâmina encoste no atuador A, ela precisa curvar-se em direção a A, e isso exige que o metal X, que fica do lado oposto ao atuador, se dilate mais que Y. Logo, aX > aY, primeira lacuna.
3. O eletroímã cria um campo magnético ao longo do seu eixo cuja orientação depende do sentido da corrente. Pela regra da mão direita, aplicada ao sentido da corrente indicado na figura, o vetor campo aponta para a direita, segunda lacuna.
4. Portanto a alternativa correta é a C, aX > aY e direita.
5. A alternativa A está errada porque, embora a relação entre os coeficientes esteja correta, o sentido do campo é o oposto do que a regra da mão direita indica. A alternativa B está errada porque inverte os dois itens: a relação entre os coeficientes e o sentido do campo. A alternativa D está errada porque, com coeficientes iguais, a lâmina não se curva e nunca toca o atuador. A alternativa E está errada porque o sentido do campo está correto, mas a relação aX < aY faria a lâmina curvar-se para longe de A.

💡 Dica: Analise a dilatação dos metais e a direção do campo magnético no eletroímã.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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