Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Um circuito elétrico consiste em um resistor de 100 W e um capacitor conectado em série a uma fonte de tensão alternada de 60 Hz. Se a tensão instantânea na fonte é dada por v(t) = 110√2 cos(120πt) volts, qual é a corrente instantânea no circuito?

Um circuito elétrico consiste em um resistor de 100 W e um capacitor conectado em série a uma fonte de tensão alternada de 60 Hz. Se a tensão instantânea na fonte é dada por v(t) = 110√2 cos(120πt) volts, qual é a corrente instantânea no circuito?

  1. i(t) = 1,1√2 cos(120πt)
  2. i(t) = 1,1√2 cos(120πt - π/2)
  3. i(t) = 1,1 cos(120πt)
  4. i(t) = 1,1 cos(120πt - π/2)
  5. i(t) = 1,1√2 cos(120πt + π/2)

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Alternativa A - Fase, neutro e retorno

Análise da Questão

A questão aborda conceitos de Instalações Elétricas Residenciais (baseadas na norma NBR 5410), especificamente sobre o dimensionamento e a identificação dos condutores em pontos de controle de iluminação.

1. Interpretação do Enunciado

Embora parte do texto esteja obscurecida pela proteção de tela, podemos deduzir o seguinte pelo contexto e pelas opções:

  • O enunciado descreve um dispositivo que "reside para o interruptor" (provavelmente significando que ele substitui ou fica no lugar do interruptor tradicional).
  • Existe um terminal marcado com "X" que representa os condutores necessários.
  • O circuito mostra lâmpadas sendo controladas.

2. Diferença entre Interruptor Simples e Dispositivos Eletrônicos

Para responder corretamente, é fundamental distinguir dois tipos de dispositivos de acionamento:

  • Interruptor Mecânico Tradicional: Funciona apenas abrindo ou fechando o circuito da fase. Ele não consome energia internamente. Portanto, só precisa de 2 fios: Fase de entrada e Retorno (fase comandada).
  • Dispositivos Eletrônicos (Sensores, Dimmers Inteligentes, Relés): Possuem circuitos internos que consomem energia para processar sinais ou controlar a intensidade da luz. Para funcionarem, eles precisam de um circuito completo de alimentação.

3. Por que "Fase, Neutro e Retorno"?

Quando um dispositivo eletrônico substitui um interruptor simples, ele exige três conexões principais para operar corretamente:

  1. Fase (Entrada): Leva a tensão da rede até o dispositivo.
  2. Neutro (Retorno de energia): Completa o circuito elétrico dentro do dispositivo para alimentar sua lógica interna (microchip, sensor, etc.). Sem o neutro, o dispositivo não "liga".
  3. Retorno (Saída/Comando): É o fio que leva a energia controlada pelo dispositivo até a lâmpada (a carga).

Conclusão

As outras alternativas estão incorretas porque:

  • B e D (Fase a, fase b): Indicariam um sistema bifásico complexo, mas o foco aqui é o controle da lâmpada individualmente.
  • C (Retornos cruzados): Seria típico de circuitos de escada (paralelo), mas não citaria "neutro" como parte essencial do terminal de controle do dispositivo.
  • E (Condutor de proteção): O fio terra (proteção) serve apenas para segurança contra choques, nunca para o funcionamento do circuito de acionamento da lâmpada.

Portanto, a configuração correta para um dispositivo moderno que substitui o interruptor é Fase, Neutro e Retorno.

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