Questão de Engenharia Elétrica · FGV TRF1 2024 (nº 45)

A capacidade de um condutor de transportar corrente elétrica e sua resistência a sobrecargas dependem da sua capacidade de dissipar o calor gerado. Essa dissipação é medida pela elevação da temperatura (o quanto a temperatura sobe) acima da temperatura do ambiente, e não pela temperatura absoluta do condutor.

• A) Incorreta: Esta alternativa não corresponde a nenhum cálculo lógico baseado nos dados fornecidos.
• (B) Correta: A relação de sobrecarga térmica é calculada pela razão entre a elevação de temperatura em regime de sobrecarga e a elevação de temperatura em regime permanente, ambas em relação à temperatura ambiente.
  Elevação de temperatura em regime permanente: $\Delta T_{normal} = T_{normal} - T_{ambiente} = 70^\circ C - 30^\circ C = 40^\circ C$.
  Elevação de temperatura em regime de sobrecarga: $\Delta T_{sobrecarga} = T_{sobrecarga} - T_{ambiente} = 100^\circ C - 30^\circ C = 70^\circ C$.
  A relação de sobrecarga térmica é $\frac{\Delta T_{sobrecarga}}{\Delta T_{normal}} = \frac{70^\circ C}{40^\circ C} = 1,75$.
• C) Incorreta: Esta é a armadilha mais comum. O erro aqui é calcular a razão entre as temperaturas máximas absolutas ($100^\circ C / 70^\circ C \approx 1,42$) sem considerar a temperatura ambiente. A capacidade térmica do condutor é determinada pela diferença de temperatura em relação ao ambiente, que é o ponto de partida para o aquecimento, e não pelas temperaturas absolutas.
• D) Incorreta: Esta alternativa corresponde à raiz quadrada da relação de sobrecarga térmica ($\sqrt{1,75} \approx 1,32$). Este valor representaria a relação de sobrecarga de corrente ($I_{sobrecarga} / I_{normal}$), pois a elevação de temperatura é proporcional ao quadrado da corrente ($I^2$). A questão pede a "relação de sobrecarga térmica", que se refere à relação das elevações de temperatura.
• E) Incorreta: Esta alternativa é o inverso da relação de sobrecarga térmica ($40^\circ C / 70^\circ C \approx 0,57$).