UFTM

Um estudante necessita construir um dispositivo para esquentar a água contida
num recipiente. Para isso, dispõe de quatro resistências de 242 Ω que, segundo o fabricante,
suportam, cada uma, uma corrente elétrica máxima de 0,4 A, sendo que a tensão
da tomada de que ele dispõe é de 110 V. Para que a vida útil de cada resistência seja a
mesma, o dispositivo deve ser montado de forma que cada uma das resistências dissipe
a mesma potência. Mediante uma adequada ligação das resistências em série e/ou paralelo,
qual será a potência máxima desse dispositivo (em watts), atendendo especificações
do fabricante?

Gabarito : 50 W

U = 242*0,4 ----> U = 96,80 V ----> Tensão máxama de cada resistor

Logo, NÂO podem ser ligados todos em paralelo, com tensão de 110 V

Existem portanto três possibilidades

a) 3 resistores em paralelo, em série com 1 resistor

Re = R/3 + R ---> Re = 4*242/3 ---> i = 110/(968/3) ---> i = 330/968 ---> i ~= 0,35 A ---> OK

b) 2 resistores em paralelo + 2 em resistores em paralelo

Re = R/2 + R/2 ---> Re = R ---> i = 110/242 ---> i ~= 0,41 A ----> não serve

c) 2 resistores em série + 2 resistores em paralelo

Re = 2R + R/2 ----> Re = 2,5 R ----> i = 110/2,5*242 ----> i ~= 0,18 A -----> OK

Calcule agora as correntes em cada resistor nos casos a, c e as otências em cada um e apotência total