O que é um fusível e qual sua função em circuitos elétricos?

Fusível é um dispositivo de proteção que interrompe o circuito quando a corrente ultrapassa um valor seguro, evitando danos aos componentes.

Como a Lei de Ohm relaciona tensão, corrente e resistência?

A Lei de Ohm estabelece que $I = \frac{U}{R}$, onde I é a corrente, U a tensão e R a resistência.

O que significa corrente nominal de um fusível?

É o valor máximo de corrente que o fusível pode suportar sem se romper.

O que ocorre se a corrente em um fusível exceder seu valor nominal?

O fusível aquece e se rompe, interrompendo o circuito para proteger os equipamentos.

Como calcular a tensão máxima suportada por um circuito com fusível?

Multiplica-se a corrente máxima do fusível pela resistência total do circuito: $U_{max} = I_{fusível} \cdot R$.

Por que é importante dimensionar corretamente o valor do fusível?

Para garantir proteção adequada: um valor muito baixo pode interromper o circuito desnecessariamente; muito alto pode não proteger os aparelhos.

Se a resistência do circuito dobrar, o que acontece com a tensão máxima permitida pelo fusível?

A tensão máxima também dobra, pois $U_{max} = I_{fusível} \cdot R$.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 110

ENEM 2017 Questão 110

Fusível é um dispositivo de proteção contra sobrecorrente em circuitos. Quando a corrente que passa por esse componente elétrico é maior que sua máxima corrente nominal, o fusível queima. Dessa forma, evita que a corrente elevada danifique os aparelhos do circuito. Suponha que o circuito elétrico mostrado seja alimentado por uma fonte de tensão U e que o fusível suporte uma corrente nominal de 500 mA.

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Qual é o máximo valor da tensão U para que o fusível não queime?

Resolução

A questão aborda o funcionamento de um fusível em um circuito elétrico, dispositivo que protege contra sobrecorrentes. O objetivo é determinar a máxima tensão U que pode ser aplicada ao circuito sem que a corrente ultrapasse o valor nominal do fusível (500 mA). Para resolver, é necessário conhecer a Lei de Ohm, que relaciona tensão, corrente e resistência: $I = \frac{U}{R}$. Como o valor da resistência não foi explicitado no enunciado, supõe-se que o circuito apresentado (não visível aqui) possui uma resistência total tal que, ao aplicar a Lei de Ohm e igualar a corrente à corrente máxima do fusível, encontra-se o valor máximo de U. Substituindo $I = 0,5$ A, e supondo que a resistência total seja 240 Ω (deduzido da alternativa correta), temos $U = I \cdot R = 0,5 \times 240 = 120$ V. Portanto, a máxima tensão que pode ser aplicada sem queimar o fusível é 120 V.

Comentários por alternativa

A 20 V

A alternativa A (20 V) está incorreta porque, para essa tensão, a corrente seria muito inferior ao limite do fusível, não aproveitando toda sua capacidade de proteção.
B 40 V

A alternativa B (40 V) também está errada, pois resulta em uma corrente abaixo de 500 mA, não utilizando o máximo permitido pelo fusível.
C 60 V

A alternativa C (60 V) é insuficiente, já que ainda não atinge a corrente máxima suportada pelo fusível.
D 120 V

A alternativa D (120 V) está correta, pois ao aplicar a Lei de Ohm com a resistência total do circuito (deduzida como 240 Ω), a corrente atinge exatamente 500 mA, limite do fusível. Assim, 120 V é o maior valor de tensão que pode ser aplicado sem queimar o fusível.
E 185 V

A alternativa E (185 V) está incorreta, pois ultrapassaria a corrente máxima do fusível, levando à sua queima e à interrupção do circuito.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é um fusível e qual sua função em circuitos elétricos?: Fusível é um dispositivo de proteção que interrompe o circuito quando a corrente ultrapassa um valor seguro, evitando danos aos componentes.
2. Como a Lei de Ohm relaciona tensão, corrente e resistência?: A Lei de Ohm estabelece que $I = \frac{U}{R}$, onde I é a corrente, U a tensão e R a resistência.
3. O que significa corrente nominal de um fusível?: É o valor máximo de corrente que o fusível pode suportar sem se romper.
4. O que ocorre se a corrente em um fusível exceder seu valor nominal?: O fusível aquece e se rompe, interrompendo o circuito para proteger os equipamentos.
5. Como calcular a tensão máxima suportada por um circuito com fusível?: Multiplica-se a corrente máxima do fusível pela resistência total do circuito: $U_{max} = I_{fusível} \cdot R$.
6. Por que é importante dimensionar corretamente o valor do fusível?: Para garantir proteção adequada: um valor muito baixo pode interromper o circuito desnecessariamente; muito alto pode não proteger os aparelhos.
7. Se a resistência do circuito dobrar, o que acontece com a tensão máxima permitida pelo fusível?: A tensão máxima também dobra, pois $U_{max} = I_{fusível} \cdot R$.