Um elemento de aquecimento é feito mantendo uma diferença de potencial de 75 V nos terminais de um fio de nicromo de
de seção transversal e resistividade de
.
a) Se o elemento dissipa
, qual o seu comprimento?
b) Se a diferença de potencial de 110 V é utilizada para obter a mesma potência de saída, qual deveria ser o novo comprimento do fio?
a) Se o elemento dissipa
b) Se a diferença de potencial de 110 V é utilizada para obter a mesma potência de saída, qual deveria ser o novo comprimento do fio?
Passo 1
O enunciado dá um fio de nicromo com resistividade
e área de seção transversal
. Mantendo uma tensão
nos terminais, o fio dissipa potência
. Queremos (a) o comprimento
para
e
, e (b) o novo comprimento para
mantendo
.
Passo 2
A resistência elétrica do fio é dada por
Esse resultado vem da definição de resistividade: maior comprimento ou maior resistividade aumentam a resistência, e maior área diminui.
Passo 3
A potência dissipada num resistor submetido a tensão
é
Substituindo
obtemos
Passo 4
Para (a), usamos
Logo
Passo 5
Para (b), mantemos
e trocamos a tensão para
. Assim
Resposta
(a)
(b)
(b)