Em uma aula de Física, um estudante pergunta ao professor se ela havia visto a notícia do incêndio em um escritório e que os bombeiros estavam considerando como causa um superaquecimento dos fios de um dos aparelhos de ar-condicionado. O professor responde que sim e que realmente é um grande risco o subdimensionamento da fiação, dado que gera aquecimento conforme a passagem de corrente, assunto que eles já haviam estudado anteriormente.
Ele propõe, então, uma atividade para os estudantes dividida em duas etapas:
Etapa 1. Os estudantes deverão calcular a bitola mínima dos fios que alimentam simultaneamente os condicionadores de ar da classe, de forma que seja garantida a segurança do circuito elétrico. A classe tem um ar-condicionado de 9 000 BTU e o outro de 12 000 BTU, que funcionam de modo independente e podem ser ligados ao mesmo tempo.
Etapa 2. Avaliar dispositivos elétricos de segurança que possam garantir a proteção do sistema.
Para a realização da atividade algumas considerações foram necessárias:
• Em virtude das oscilações de tensão na rede elétrica, é necessário considerar uma margem de segurança a ser acrescida do valor máximo da corrente elétrica para que não ocorra curto-circuito, podendo-se estimar essa margem de segurança em 25%;
• As especificações dos dois aparelhos, que operam em tensão nominal de 220 V, são: potência elétrica nominal, durante o resfriamento, para o de 9 000 BTU é de 1 100 W e para o de 12 000 BTU é 1 540 W;
• Os valores máximos de corrente para cada bitola específica são apresentados no quadro.
Secção nominal de condutores e corrente máxima suportada em cabos isolados em eletroduto
Disponível em: https://universidadeniltonlins.com.br. Acesso em: 26 maio 2025 (adaptado).
Com base na situação, qual o tamanho mínimo da secção nominal da bitola do fio condutor, em mm², apropriada para o circuito elétrico composto pelos dois condicionadores de ar, considerando que os aparelhos serão alimentados pelo mesmo conjunto de condutores?
