Durante a modernização de um centro de distribuição de livros, uma esteira automatizada passou a separar…

Questão

Durante a modernização de um centro de distribuição de livros, uma esteira automatizada passou a separar caixas por meio de um sensor óptico. Ao detectar uma caixa, a controladora fecha uma chave eletrônica e energiza, por 0,40 s, um solenoide que desloca uma guia metálica. A bobina do solenoide foi projetada para operar com tensão constante de 24 V e tem resistência elétrica de 12 ohm. Para evitar falhas durante acionamentos sucessivos, a fonte deve fornecer uma corrente 25% maior que a corrente nominal da bobina. No dimensionamento, usam-se as relações I=U/R e P=U x I, em que I é a corrente, U é a tensão e R é a resistência. Elabore, com base nos dados do sistema automatizado, a especificação mínima da fonte que assegura o acionamento seguro do solenoide.

1. A) Fonte de 24 V, 2,0 A e 48 W.
2. B) Fonte de 24 V, 2,5 A e 60 W.
3. C) Fonte de 48 V, 1,25 A e 60 W.
4. D) Fonte de 24 V, 1,5 A e 36 W.
5. E) Fonte de 30 V, 2,0 A e 60 W.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Calcule a corrente nominal da bobina pela relação I = U/R. Temos I = 24 V / 12 ohm = 2 A.
2. A fonte deve fornecer 25% a mais que a corrente nominal. Como 25% de 2 A é 0,5 A, a corrente mínima é 2 A + 0,5 A = 2,5 A. Também é possível fazer 2 x 1,25 = 2,5 A.
3. Calcule a potência com P = U x I. Temos P = 24 V x 2,5 A = 60 W.
4. A especificação mínima é 24 V, 2,5 A e 60 W, que corresponde à alternativa B. O gabarito oficial está correto, e eu cheguei ao mesmo resultado sem usá-lo como ponto de partida.
5. Por que as outras estão erradas: A usa a corrente nominal de 2 A sem o acréscimo de 25%, e sua potência de 48 W é 24 V x 2 A. C troca a tensão para 48 V, que não é a tensão de projeto da bobina. D aplica a redução de 25% em vez do acréscimo, obtendo 1,5 A. E usa 30 V, tensão que não corresponde à bobina, e mantém 2,0 A sem o acréscimo.
6. Observação: o tempo de 0,40 s não influi no dimensionamento de corrente e potência contínuas pedido pelo enunciado.

💡 Dica: Calcule a corrente nominal e aumente em 25% para determinar a corrente da fonte; depois calcule a potência.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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