Qual é a tensão entre os terminais de um condutor de cobre se ele: (a) tem uma seção de reta circular com um diâmetro igual a
, seu comprimento é igual a 100 pés
e ele transporta uma corrente de 8 mA ; (b) é um cilindro vazado de raio interno de 2 mm , raio externo de 3 mm , cujo comprimento é 200 m e conduz uma corrente de 20 A ?
Passo 1
Beleza, o exercício é assim: a gente precisa achar a tensão (voltagem) entre os terminais de um fio de cobre em dois casos diferentes. O assunto é resistência elétrica de condutores e Lei de Ohm. Para resolver a gente vai usar:
- A resistividade do cobre, que vale aproximadamente
. - A fórmula da resistência de um condutor:
onde é o comprimento e é a área da seção transversal. - A Lei de Ohm para achar a tensão:
A partir do Passo 2 já começo a resolver o item (a).
Passo 2
Item (a):
– Diâmetro .
– Comprimento .
– Corrente .
– Diâmetro
– Comprimento
– Corrente
- Calcular o raio:
- Calcular a área da seção circular:
- Calcular a resistência:
- Calcular a tensão com a Lei de Ohm:
Passo 3
Item (b):
– Raio interno .
– Raio externo .
– Comprimento .
– Corrente .
– Raio interno
– Raio externo
– Comprimento
– Corrente
- Área da seção anelar (cilindro vazado):
- Resistência do cilindro:
- Tensão usando Lei de Ohm:
Resposta
(a)
(ou 0,17 V)
(b)
(b)