Questão 3:Uma corrente de 11, 9 A escoa radialmente de um pequeno eletrodo colocado no fundo do mar, com água de condutividade
e permissividade
.
Calcule a densidade de corrente elétrica a 1,5m do eletrodo.
Calcule a densidade de corrente elétrica a 1,5m do eletrodo.
Passo 1
O enunciado diz que uma corrente total de
sai radialmente de um eletrodo submerso no mar, e queremos achar a densidade de corrente elétrica
a uma distância
do eletrodo.
Conteúdo: Eletrodinâmica (densidade de corrente em meio condutor).
O que precisamos:
Conteúdo: Eletrodinâmica (densidade de corrente em meio condutor).
O que precisamos:
- Entender o conceito de densidade de corrente
(corrente por área). - Saber que, por simetria esférica, a corrente se distribui uniformemente sobre a superfície de uma esfera de raio
, cuja área é .
Passo 2
Teoria de densidade de corrente:
A densidade de corrente elétrica é definida como
A densidade de corrente elétrica é definida como
onde
é a corrente total que atravessa a área
.
No caso de emissão radial a partir de um ponto, a “área” por onde sai a corrente é a superfície de uma esfera de raio :
No caso de emissão radial a partir de um ponto, a “área” por onde sai a corrente é a superfície de uma esfera de raio
Então, para qualquer
,
Passo 3
Agora é só aplicar os valores numéricos:
Resposta
A densidade de corrente elétrica a 1,5 m do eletrodo é aproximadamente