Um fio de cobre de 20 m de comprimento,
de diâmetro e condutividade elétrica a
de
tem uma corrente elétrica circulando de 25 A . O coeficiente de temperatura do cobre na temperatura de referência de
é
.
Calcule a queda de tensão e a potência gerada por efeito Joule considerando temperatura do condutor de
e o mesmo valor de corrente de 25 A circulando.
Calcule a queda de tensão e a potência gerada por efeito Joule considerando temperatura do condutor de
Passo 1
Beleza, aqui o exercício pede para a gente calcular a queda de tensão (ΔV) e a potência gerada por efeito Joule § num fio de cobre de 20 m, diâmetro 1,78 mm, que está com uma corrente de 25 A passando e que foi aquecido de 20 °C até 70 °C.
Conteúdo: resistividade elétrica, dependência da resistividade com a temperatura e efeito Joule.
O que vamos precisar:
Conteúdo: resistividade elétrica, dependência da resistividade com a temperatura e efeito Joule.
O que vamos precisar:
- A resistividade a 20 °C, que vem de
. - A relação de variação da resistividade com a temperatura:
3) A área da seção ().
4) A resistência do fio ().
5) A queda de tensão () e potência de Joule ( ).
Passo 2
Calcular a resistividade do cobre a 20 °C:
Dados: .
Logo
Dados:
Logo
Passo 3
Aumentar a resistividade até 70 °C usando
e
:
Passo 4
Calcular a área da seção transversal do fio:
Diâmetro , então
Diâmetro
Passo 5
Calcular a resistência do fio a 70 °C:
Comprimento , então
Comprimento
Passo 6
Com
, a queda de tensão e a potência:
Resposta
Queda de tensão ΔV ≃ 4,0 V
Potência dissipada P ≃ 100 W
Potência dissipada P ≃ 100 W