Enunciado

  1. Usando os dados na Tabela 18.1, calcule a resistência de um fio de cobre com 3 mm (0,12 in) de diâmetro e 2 m (78,7 in) de comprimento.
  2. Qual seria o fluxo de corrente se a queda de potencial entre as extremidades do fio fosse de 0,05 V?
  3. Qual é a densidade da corrente?
  4. Qual é a magnitude do campo elétrico através das extremidades do fio?

Passo 1

Letra a:

Para calcular a resistência desse fio de cobre, é necessário empregar as Equações 18.2 e 18.4. Resolvendo a resistência em termos de condutividade,

R = ρ l A = l σ A = l σ π ( d 2 ) 2

Na Tabela 18.1, a condutividade do cobre é 6 ; 0 × 1 0 7 ( Ω - m - 1 ) , e

R = l σ π ( d 2 ) 2 = 4.7 × 1 0 - 3 Ω

Passo 2

Na letra b:

Se V = 0,05 V, então, da Equação 18.1

I   =   V R = 10.6   A

Passo 3

Na letra c:

A densidade atual é apenas

J = I A = 1.5 × 1 0 6   A / m 2

Passo 4

Letra d:

O campo elétrico é apenas

E = V l = 2.5 × 1 0 - 2   V / m

Resposta

  1. R = l σ π ( d 2 ) 2 = 4.7 × 1 0 - 3 Ω
  2. I   =   V R = 10.6   A
  3. J = I A = 1.5 × 1 0 6   A / m 2
  4. E = V l = 2.5 × 1 0 - 2   V / m
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