Uma diferença de potencial de
é aplicada a um fio de cobre
(diâmetro
) com
de comprimento. Use
. Calcular (a) o campo elétrico no interior do fio, (b) a resistência do fio, (c) a corrente e (d) a taxa em que a energia térmica é dissipada no fio. R: (a)
; (b)
; (c)
; (d)
Passo 1
O enunciado dá uma diferença de potencial de
aplicada a um fio de cobre número 18, com diâmetro
e comprimento
. A condutividade é
. Precisamos calcular:
(a) o campo elétrico interno ,
(b) a resistência ,
(c) a corrente e
(d) a potência dissipada .
(a) o campo elétrico interno
(b) a resistência
(c) a corrente
(d) a potência dissipada
Passo 2
Para encontrar o campo elétrico interno usamos a relação entre potencial e campo em um condutor uniforme:
Substituindo
e
vem
Passo 3
A resistência é dada por
onde
é a resistividade e
a área da seção. Primeiro
o raio do fio é
, então
Logo
Passo 4
A corrente vem de
. Substituindo
e
:
Passo 5
A potência dissipada como calor é
. Usando
e
:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)