Eletromagnetismo

Eletromagnetismo

(Parte 6 de 10)

Chuveiros elétricos

Agora você vai ficar por dentro de como são construídos esses aparelhos.

7Quando está quente, o chuveiro faz a água"ferver"; quando está frio, a água não esquenta. O que é que tem esse chuveiro?

Vamos descobrir qual é a relação entre essas grandezas e os aparelhos elétricos presentes em nosso dia-a-dia.

As informações contidas nas chapinhas geralmente se referem a grandezas físicas que indicam as condições de funcionamento desses aparelhos.

Observação do chuveiro

5. Quantos pontos de contato elétrico existem no resistor?

6. Observe que o resistor é divido em dois trechos. Quais são os pontos de contato para a posição verão? E para a posição inverno?

7. Por que o chuveiro não liga quando a água não tem muita pressão? roteiro 1.Dados do fabricante: Tensão Potência

2. Qual a transformação de energia realizada pelo chuveiro? Onde ela é realizada? 3. Quando a água esquenta menos?

4. Dá choque em algum lugar quando você toma banho?

Chuveiros elétricos

Observe que o resistor tem três pontos de contato, sendo que um deles permanece sempre ligado ao circuito.

As ligações inverno-verão são obtidas usando-se comprimentos diferentes do resistor.

Na ligação verão usa-se um pedaço maior desse mesmo fio, enquanto a ligação inverno é feita usando-se um pequeno trecho do fio.

Na ligação inverno, a corrente no resistor deverá ser maior do que na posição verão, permitindo assim que a potência e, portanto, o aquecimento sejam maiores.

Quando a tensão, o material e a espessura são mantidos constantes, podemos fazer a seguinte relação, conforme a tabela a seguir.

O circuito elétrico do chuveiro é fechado somente quando o registro de água é aberto. A pressão da água liga os contatos elétricos através de um diafragma. Assim, a corrente elétrica produz o aquecimento no resistor. Ele é feito de uma liga de níquel e cromo (em geral com 60% de níquel e 40% de cromo).

Na posição verão, o aquecimento da água é menor, e corresponde à menor potência do chuveiro. Na posição inverno, o aquecimento é maior, e corresponde à maior potência.

As ligações inverno-verão correspondem, para uma mesma tensão, a diferentes potências. Na maioria dos chuveiros a espessura do fio enrolado – o resistor – comumente chamado de "resistência", é a mesma.

A maioria dos chuveiros funciona sob tensão elétrica de 220 V e com duas possibilidades de aquecimento: inverno e verão. Cada uma delas está associada a uma potência.

Quando fizemos a classificação dos aparelhos e componentes eletrônicos, o grupo dos resistivos, cuja função é produzir aquecimento, foi colocado em primeiro lugar. A razão dessa escolha é que, normalmente, os resistivos são os aparelhos mais simples. Desse grupo vamos destacar chuveiros, lâmpadas incandescentes e fusíveis para ser observados e comparados.

verão inverno aquecimento menor maior potência menor maior corrente menor maior comprimento do resistormaiormenor invernoverão Alguns fabricantes usam para o verão todo o comprimento do resistor, e um dos pedaços para o inverno.

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28 1. Leia o texto e observe a figura.

Os chuveiros elétricos têm uma chave para você regular a temperatura de aquecimento da água, de acordo com suas necessidades: na posição verão, o aquecimento é mais brando, e na posição inverno, o chuveiro funciona com toda sua potência. Mas, se for necessário, você poderá regular a temperatura da água abrindo mais ou fechando o registro da água: quanto menos água, mais aumenta o aquecimento.

Responda as seguintes questões:

a) Qual é a tensão do chuveiro? b) Qual é a potência que corresponde à posição verão?

comprimento?

c) Em qual das duas posições o resistor tem maior d) Em qual posição a corrente é maior? e) Indique no esquema as ligações inverno e verão.

f) De acordo com suas observações, você diria que o aumento no comprimento do filamento dificulta ou favorece a passagem de corrente elétrica? Explique.

g) O que acontece se ligarmos esse chuveiro na tensão 110 V? Explique verão inverno aquecimento potência corrente comprimento do resistor

2. Complete a tabela abaixo usando adequadamente as palavras menor e maior:

220V 40/2800W

8 Lâmpadas e fusíveis

Aqui você vai ficar por dentro de como se obtêm diferentes brilhos sem mudar a tensão e para que servem os fusíveis.

Lâmpada de 100, de 60, de 25...

Afinal, o que é que as lâmpadas têm para se diferenciarem umas das outras?

Observação de lâmpadas

Vamos comparar um conjunto de lâmpadas e analisar como os fabricantes conseguem obter diferentes potências sem variar a tensão.

Os filamentos mais usados são os de formato em dupla espiral, que permitem a redução de suas dimensões e, ao mesmo tempo, aumentam sua eficiência luminosa. Eles são feitos de tungstênio.

roteiro 1. Qual delas brilha mais? 2. Qual a relação entre a potência e o brilho? 3. Em qual delas o filamento é mais fino?

4. Qual a relação existente entre a espessura do filamento e a potência?

5. Em qual lâmpada a corrente no filamento é maior? 6. Qual a relação existente entre a corrente e a espessura?

As lâmpadas elétricas se dividem em dois tipos básicos: INCANDESCENTES e de DESCARGA, usualmente chamadas de fluorescentes.

As lâmapadas incandescentes produzem luz por meio do aquecimento de um filamento de tungstênio, enquanto nas lâmpadas de descarga a luz é emitida graças à excitação de gases ou vapores metálicos dentro de um tubo. Por isso, as lâmpadas fluorescentes são conhecidas como lâmpadas frias.

Neste momento vamos tratar, apenas, das lâmpadas quentes: as incandescentes.

Essas lâmpadas de filamento são classificadas no grupo dos resistivos, pois, embora sejam utilizadas para iluminar, uma fração muito pequena da energia é luz (∼ 5%), o restante, 95%, produz aquecimento.

O princípio de funcionamento da lâmpada incandescente baseia-se na corrente elétrica que aquece um filamento de tungstênio. As lâmpadas são fabricadas a vácuo para evitar a oxidação dos filamentos: o ar é retirado no processo de fabricação e é injetado um gás inerte, em geral o argônio.

Para obter diferentes luminosidades, o fabricante altera, geralmente, a espessura do filamento: quanto maior a espessura, maior a corrente e, portanto, maior a luminosidade.

Lâmpadas e fusíveis

Quando ocorre a fusão, o circuito fica aberto, interrompendo a passagem da corrente, e os aparelhos deixam de funcionar. Quanto maior for a corrente especificada pelo fabricante, maior a espessura do filamento. Assim, se a espessura do filamento do fusível suporta no máximo uma corrente de 10A e por um motivo qualquer a corrente exceder esse valor, a temperatura atingida pelo filamento será suficiente para derretê-lo, e dessa forma a corrente é interrompida.

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