(a) Considerando a condutividade elétrica do alumínio a temperatura ambiente, calcule a resistência (R) de um fio de alumínio com 5 mm de diâmetro e 5 m de comprimento. [6,70×10-3 Omega ]
(b) Qual seria o fluxo de corrente ( I ) se a queda de potencial ( V ) entre as extremidades do fio fosse de 0,04 V ? [5,97A ]
© Qual é a densidade de corrente (J) ?
(d) Qual é a magnitude do campo elétrico através das extremidades do fio?

Passo 1

Beleza, o exercício é sobre um fio de alumínio:
  • Conteúdo: resistência elétrica, Lei de Ohm, densidade de corrente e campo elétrico.
  • O que precisamos: condutividade elétrica do alumínio (σ), geometria do fio (diâmetro e comprimento), as fórmulas
  • Passos: converter unidades, calcular área da seção, daí cada grandeza.

Passo 2

Calcular a resistência A = pi r^2 = pi,(2,5times10^-3)^2 approx 1,9635times10^-5,m^2
  1. Diâmetro R = Lsigma,A = 5(3,8times10^7),(1,9635times10^-5) approx 6,70times10^-3,Omega ⇒ raio .
  2. Área da seção:
  1. Condutividade do alumínio (típica): .
  2. Comprimento .
  3. Fórmula da resistência:

Passo 3

Calcular a corrente I = VR = 0,046,70times10^-3 approx 5,97,A
Usando Lei de Ohm

Passo 4

Calcular a densidade de corrente J = 5,971,9635times10^-5 approx 3,04times10^5,A/m^2
Definição: . Logo,

Passo 5

Calcular o campo elétrico E = 0,045 = 8,0times10^-3,V/m
Num fio uniforme, o campo é . Então,

Resposta

(a)
(b)
©
(d)

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