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Questão de Física do ENEM 2021 PPL: O cabo que apresenta o menor custo e que suporta a corrente total necessária na…
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Pretende-se construir um banheiro em uma área externa, no qual serão instalados dois chuveiros elétricos que podem ser ligados simultaneamente, cada um com consumo de 5,5 kW. A tensão disponível na rede elétrica é de 220 V. Sabe-se que quanto maior for a área de seção reta de um cabo elétrico maior será a intensidade de corrente que ele conseguirá suportar, porém, maior será o seu custo. Portanto, deve ser selecionado o cabo de menor área de seção reta que seja capaz de suportar a corrente requerida para a instalação.
No quadro são apresentados os valores nominais de área de seção reta de cabos elétricos comumente encontrados no mercado (com isolamento térmico), com suas correspondentes correntes máximas.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Tabela de duas colunas. A primeira coluna traz 'Área de seção reta (mm²)' e a segunda, 'Corrente máxima (A)'. Os pares de valores são: 0,5 mm² corresponde a 12 A; 1,5 mm² a 23 A; 2,5 mm² a 31 A; 6,0 mm² a 54 A; e 16,0 mm² a 100 A.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
Área de seção reta (mm²) Corrente máxima (A) 0,5 12 1,5 23 2,5 31 6,0 54 16,0 100
Fonte: ABNT. NBR 5410/2004: método de referência B1 para cabos de cobre com isolamento em EPR ou XLPE (90 °C) com dois condutores carregados. Disponível em: www.iar.unicamp.br. Acesso em: 30 out. 2015 (adaptado).
O cabo que apresenta o menor custo e que suporta a corrente total necessária na fiação dos chuveiros é o que tem a área de seção reta, em mm², igual a:
Cada chuveiro consome 5,5 kW = 5500 W sob 220 V, então a corrente de um chuveiro é I=VP=2205500=25 A. Como os dois podem ser ligados ao mesmo tempo, a fiação deve suportar 25+25=50 A. Na tabela, a menor área de seção reta cuja corrente máxima é suficiente para 50 A é 6,0 mm², pois suporta até 54 A; portanto, esse é o cabo de menor custo que atende à instalação.
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