Questão 2: Uma fonte de 12, 3 V é ligada a 101,3 m de fio de cobre de densidade linear de resistência elétrica dada por 8,1 Omega / km.
Calcule o campo elétrico ao longo do fio.

Passo 1

Beleza, vamos lá. A questão diz que a gente tem uma bateria de 12,3 V ligada num fio de cobre de 101,3 m, cuja “resistência por comprimento” é de 8,1 Ω/km. Preciso descobrir o campo elétrico ao longo desse fio.
Conteúdo: eletricidade básica – lei de Ohm e definição de campo elétrico em função da queda de potencial.

Passo 2

Antes de mais nada, lembra que em um condutor uniforme (mesmo material, mesma seção) o campo elétrico E dentro dele está ligado à diferença de potencial V pela fórmula
E = -dVdx
Como o fio é homogêneo e a queda de tensão é constante ao longo do comprimento L, a gente usa simplesmente
E = VL
Aqui o sinal “–” só indica que o campo aponta do potencial maior para o menor; a gente quer o valor absoluto de E.

Passo 3

Agora é só substituir:
  • V = 12,3 V
  • L = 101,3 m
    Então
E = 12,3;V101,3;m approx 0,1215;V/m

Resposta

O campo elétrico ao longo do fio vale aproximadamente
boxedE approx 0,12;V/m

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