Questão FC282936
Um resistor inserido em um circuito elétrico faz com que aumente a resistência à passagem da energia no circuito. Em alguns casos, esse efeito é indesejável, como nas linhas de tra
Circuitos Elétricos (Exceto Circuitos c/ Indutores e Capacitores)
IDECAN · 2021
Um resistor inserido em um circuito elétrico faz com que aumente a resistência à passagem da energia no circuito. Em alguns casos, esse efeito é indesejável, como nas linhas de transmissão de energia. Por outro lado, quando se necessita um dispositivo de aquecimento, como fogões, aquecedores ou chuveiros elétricos, esse é o efeito desejado. Considere uma situação na qual estão disponíveis quatro resistores idênticos, e há a necessidade de se construir um dispositivo para aquecer uma quantidade de água. Nesse cenário, assinale a alternativa que apresenta a solução a ser escolhida e a sua justificativa correta.
- Ligar todos os resistores em paralelo: há maior resistência, consequente maior atrito interno nos resistores, gerando mais calor.
- Ligar os resistores em paralelo dois a dois e colocando os dois pares resultantes em paralelo: dessa forma se obtém o melhor desempenho, aproveitando as melhores características de ligações em série e em paralelo.
- Ligar três resistores em paralelo e um deles em série com o primeiro conjunto: dessa forma ocorre o melhor balanceamento das resistências, o que pode ser verificado pela Lei de Ohm, gerando maior quantidade de calor por meio do efeito Joule.
- Qualquer das opções pode ser empregada com o mesmo resultado: o que importa é a soma dos valores de resistência de cada um dos resistores usados.
- Ligar resistores em paralelo: todos ligados à mesma tensão, garantindo a maior corrente em cada resistor.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Ligar os quatro resistores em paralelo é a melhor opção para aquecer água porque em paralelo todos ficam sujeitos à mesma tensão da fonte.
A resistência equivalente de quatro resistores idênticos R em paralelo é \(R_{eq}=R/4\), ou seja, muito menor que R, aumentando a corrente total fornecida pela fonte: \(I_{tot}=V/R_{eq}=4V/R\).
Cada resistor recebe a tensão V e dissipa potência \(P_{cada}=V^2/R\). Como há quatro, a potência total é \(P_{total}=4V^2/R\), muito maior do que a de um único resistor.
Portanto, a ligação em paralelo maximiza a corrente e a potência dissipada, produzindo mais calor e sendo a escolha correta para um dispositivo de aquecimento.
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