Dispositivos Elétricos

Fusível

Há situações em que a intensidade da corrente que passa em um circuito não deve superar um determinado valor pois se isso acontecer, pode haver danos. Para evitar que a corrente supere um certo valor podemos usar um fusível. Este é constituído basicamente por um fio que se funde quando a corrente supera um valor previamente calculado. Na figura a seguir apresentamos os tipos mais comuns de fusíveis: o de rosca e o de cartucho.

Rosca       Cartucho

Na figura abaixo temos a caixa de distribuição de energia elétrica na entrada de uma residência, onde a proteção é feita por vários fusíveis de rosca.

Fig. 2

Em vez do fusível podemos usar um disjuntor (Fig.3). Este é um dispositivo eletromagnético que se desliga quando a corrente supera o valor planejado.

Fig. 3 - Disjuntor

Nos esquemas de circuitos, o fusível (ou o disjuntor) é representado pelo símbolo . Em geral, os fusíveis e disjuntores têm resistência desprezível.

Exemplo 1

No circuito representado abaixo, o fusível suporta no máximo 2,0A. Determine o menor valor de r de modo que o fusível não queime.

Resolução

A intensidade i da corrente no circuito é dada por:

Portanto o valor mínimo de r é

rmin = 30

Amperímetro

Para medir a intensidade de corrente em um trecho de um circuito usamos um aparelho chamado amperímetro.

O amperímetro deve ser colocado em série com o trecho que queremos determinar a corrente, como ilustra a figura a seguir.

Desse modo, para que a interferência do aparelho seja pequena, deve ter uma resistência interna pequena. No caso ideal, a resistência do amperímetro é nula:

Voltímetro 

O voltímetro é um aparelho usado para medir a diferença de potencial (tensão) entre dois pontos de um circuito. Portanto, ele deve ser colocado em paralelo com o trecho cuja tensão queremos determinar, como ilustra a figura a seguir.

Desse modo ele acaba desviando uma corrente (i’) do circuito. Para que esse desvio seja pequeno, a resistência interna do voltímetro deve ser muito grande. No caso ideal, a resistência do voltímetro é infinita:

Quando os medidores são ideais, e estão corretamente colocados, desenvolvemos os cálculos semlevar em conta os aparelhos.    

Exemplo 2

No circuito representado abaixo o amperímetro (A) e o voltímetro (V) são ideais. Determine a marcação desses aparelhos.

Resolução

Podemos observar que os aparelhos medidores estão corretamente colocados. Assim, como são ideais, fazemos os cálculos sem considerar as resistências dos aparelhos.

Os resistores estão em série e sua resistência equivalente é:

R_E = 3,0 + 4,0 + 5,0 = 12  

Assim:

Na posição em que está, o amperímetro mede a intensidade i da corrente: 6,0A.

O voltímetro mede a tensão entre os pontos X e Y:

U_XY = (4,0) . i

U_XY = (4,0) (6,0A)

U_XY = 24V

Portanto as marcações dos aparelhos são: amperímetro 6,0A voltímetro 24V

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