Questão 10. Um pedaço de fio resistivo, feito de uma liga de níquel, cromo e ferro chamada de Nichrome, tem uma resistência de
. Determine a taxa com a qual a energia é dissipada nas seguintes situações:
a) Uma diferença de potencial
é aplicada às extremidades do fio.
b) O fio é cortado pela metade e diferenças de potencial de
são aplicadas às extremidades dos dois pedaços resultantes.
a) Uma diferença de potencial
b) O fio é cortado pela metade e diferenças de potencial de
Passo 1
O enunciado descreve um fio de Nichrome com resistência inicial de
. Queremos calcular a taxa de dissipação de energia (potência elétrica) em dois casos: (a) aplicando-se
ao fio inteiro e (b) cortando o fio ao meio e aplicando
a cada metade. Para isso vamos usar a fórmula
onde
é a potência,
a diferença de potencial e
a resistência.
Passo 2
No caso (a) a resistência é a do fio inteiro, ou seja
, e
. Substituindo em
temos
Passo 3
No caso (b) cada pedaço tem metade do comprimento, logo cada resistência vale
Aplicando novamente
a uma dessas metades, a potência em cada uma é
Como há duas metades, a potência total dissipada é
Resposta
(a)
(b) cada metade dissipa , totalizando
.
(b) cada metade dissipa