As companhias de energia elétrica nos cobram pela energia que consumimos. Essa energia é dada pela expressão $$E = V\cdot i\cdot\Delta t$$, em que $$V$$ é a tensão que alimenta nossa residência, $$i$$ a intensidade de corrente que circula por determinado aparelho, $$\Delta t$$ é o tempo em que ele fica ligado e a expressão $$V\cdot i$$ é a potência $$P$$ necessária para dado aparelho funcionar. Assim, em um aparelho que suporta o dobro da tensão e consome a mesma potência $$P$$, a corrente necessária para seu funcionamento será a metade. Mas as perdas de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em virtude da resistência $$R$$) são medidas por $$\Delta E = R\cdot i^{2}\cdot\Delta t$$. Então, para um mesmo valor de $$R$$ e $$\Delta t$$, quando $$i$$ diminui, essa perda também será reduzida. Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar condutores de menor área de secção transversal, o que implicará, ainda, economia de material usado na confecção dos condutores.
(Regina Pinto de Carvalho. Física do dia a dia, 2003. Adaptado.)
Baseando-se nas informações contidas no texto, é correto afirmar que:
(A) se a resistência elétrica de um condutor é constante, em um mesmo intervalo de tempo, as perdas por efeito joule em um condutor são inversamente proporcionais à corrente que o atravessa.
(B) é mais econômico usarmos em nossas residências correntes elétricas sob tensão de 110 V do que de 220 V.
(C) em um mesmo intervalo de tempo, a energia elétrica consumida por um aparelho elétrico varia inversamente com a potência desse aparelho.
(D) uma possível unidade de medida de energia elétrica é o kV · A (quilovolt – ampère), que pode, portanto, ser convertida para a unidade correspondente do Sistema Internacional, o joule.
(E) para um valor constante de tensão elétrica, a intensidade de corrente que atravessa um condutor será tanto maior quanto maior for a área de sua secção transversal.
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Solução:
Sabemos que $$R = \rho\cdot \frac{L}{A}\,\,\,\, (I)$$ e também que $$U = R\cdot i\,\,\,\, (II)$$. Substituindo (I) em (II) temos \[U = \rho\cdot\frac{L}{A}\cdot i\] Para manter constante a tensão elétrica, ao aumentar a área do fio precisamos aumentar a corrente também.
Resposta: letra E.
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