Eletromagnetismo 2 . O GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física para o nível Médio

Eletromagnetismo 2 . O GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física para o...

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ELETROMAGNETISMO para ler, fazer e pensar

10. O controle da corrente elØtrica 1. Ligaçıes elØtricas na residŒncia 12. Circuitos elØtricos e sua representaçªo 13. Exercícios

7. Chuveiros elØtricos 8. Lâmpadas e fusíveis 9. A potŒncia nos aparelhos resistivos

Leituras de Física Ø uma publicaçªo do

GREF - Grupo de Reelaboraçªo do Ensino de Física Instituto de Física da USP

Anna Cecília Copelli Carlos Toscano Dorival Rodrigues Teixeira Isilda Sampaio Silva Jairo Alves Pereira Joªo Martins Luís Carlos de Menezes (coordenador) Luís Paulo de Carvalho Piassi Suely Baldin Pelaes Wilton da Silva Dias Yassuko Hosoume (coordenadora)

ILUSTRA˙ÕES: Fernando Chuí de Menezes

MÆrio Kano

GREF - Instituto de Física da USP rua do Matªo, travessa R, 187 Edifício Principal, Ala 2, sala 305 05508-900 Sªo Paulo - SP fone: (011) 818-7011fax:(011) 818-7057 financiamento e apoio: ConvŒnio USP/MEC-FNDE

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junho de 1998

Chuveiros elØtricos

Agora vocŒ vai ficar por dentro de como sªo construidos esses aparelhos

7Quando estÆ quente, o chuveiro faz a

Ægua"ferver", quando estÆ frio, a Ægua nªo esquenta. O que Ø que tem esse chuveiro?

Vamos descobrir qual Ø a relaçªo entre estas grandezas e os aparelhos elØtricos presentes em nosso dia-a-dia.

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

Observaçªo do chuveiro

Quantos pontos de contato elØtrico existem no resistor?

Observe que o resistor Ø divido em dois trechos.Quais sªo os pontos de contatos para a ligaçªo verªo? E para a posiçªo inverno?

Por que o chuveiro nªo liga quando a Ægua nªo tem muita pressªo?

Roteiro Dados do fabricante: Tensªo PotŒncia

Qual a transformaçªo de energia realizada pelo chuveiro? Onde ela Ø realizada? Quando a Ægua esquenta menos?

DÆ choque em algum lugar quando vocŒ toma banho?

Chuveiros

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

As ligaçıes inverno-verªo sªo obtidas usando-se comprimentos diferentes do resistor.

Na ligaçªo verªo usa-se um pedaço maior deste mesmo fio, enquanto a ligaçªo inverno Ø feita usando-se um pequeno trecho do fio, na posiçªo verªo Ø utilizado um trecho maior.

Na ligaçªo inverno, a corrente no resistor deverÆ ser maior do que na posiçªo verªo, permitindo assim que a potŒncia e, portanto, o aquecimento, sejam maiores.

Quando a tensªo, o material e a espessura sªo mantidas constantes, podemos fazer a seguinte relaçªo, conforme a tabela a seguir.

O circuito elØtrico do chuveiro Ø fechado somente quando o registro de Ægua Ø aberto. A pressªo da Ægua liga os contatos elØtricos atravØs de um diafragma. Assim, a corrente elØtrica produz o aquecimento no resistor. Ele Ø feito de uma liga de níquel e cromo (em geral com 60% de níquel e 40% de cromo).

Na posiçªo verªo, o aquecimento da Ægua Ø menor, e corresponde à menor potŒncia do chuveiro. Na posiçªo inverno, o aquecimento Ø maior, e corresponde à maior potŒncia.

As ligaçıes inverno-verªo correspondem para uma mesma tensªo, à diferentes potŒncias. A espessura do fio enrolado - o resistor - comumente chamado de "resistŒncia" Ø a mesma.

A maioria dos chuveiros funciona sob tensªo elØtrica de 220V e com duas possibilidades de aquecimento: inverno e verªo. Cada uma delas estÆ associada a uma potŒncia.

Quando fizemos a classificaçªo dos aparelhos e componentes eletrônicos, o grupo dos resistivos, cuja funçªo Ø produzir aquecimento, foi colocado em primeiro lugar. A razªo desta escolha Ø que, normalmente, os resistivos sªo os aparelhos mais simples. Desse grupo vamos destacar chuveiros, lâmpadas incadescentes e fusíveis para serem observados e comparados.

verªo inverno aquecimento menor maior potŒncia menor maior corrente menor maior comprimento do resistormaiormenor invernoverªoAlguns fabricantes usam para o verªo todo o comprimento do resistor e um dos pedaços para o inverno.

exercitando

28 1. Leia o texto e observe a figura.

Os chuveiros elØtricos tŒm uma chave para vocŒ regular a temperatura de aquecimento da Ægua, de acordo com suas necessidades: na posiçªo verªo, o aquecimento Ø mais brando, e na posiçªo inverno, o chuveiro funciona com toda sua potŒncia. Mas, se for necessÆrio, vocŒ poderÆ regular a temperatura da Ægua, abrindo mais ou fechando o registro da Ægua: quanto menos Ægua, mais aumenta o aquecimento.

Responda as seguintes questıes:

a) Qual Ø a tensªo do chuveiro? b) Qual Ø a potŒncia que corresponde a posiçªo verªo? c) Em qual das duas posiçıes o resistor tem maior comprimento? d) Em qual posiçªo a corrente Ø maior? e) Em qual posiçªo o comprimento do resistor Ø maior? f) O que acontece se ligarmos esse chuveiro na tensªo 110V? Explique.

g) Indique no esquema as ligaçıes inverno e verªo.

h) De acordo com suas observaçıes, vocŒ diria que o aumento no comprimento do filamento dificulta ou favorece a passagem de corrente elØtrica? Explique.

verªo inverno aquecimento potŒncia corrente comprimento do resistor

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

220V 40/2800W

8 Lâmpadas e fusíveis

Aqui vocŒ vai ficar por dentro de como se obtØm diferentes brilhos sem mudar a tensªo e para que servem os fusíveis

Lâmpada de 100, de 60, de 25,...

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