Q.
pontos) Tentamos construir um forno elétrico com poténcia nominal de
com uma fonte de 110 Volts.
a) (3 pontos) Qual deve ser a resisténcia necessária para atingir a potência
?
a) (3 pontos) Qual deve ser a resisténcia necessária para atingir a potência
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um forno elétrico que tem uma potência nominal de
e que vai ser conectado a uma fonte de 110 Volts. A gente precisa descobrir qual a resistência
que o forno deve ter para atingir essa potência. Vamos usar conceitos de eletricidade, especificamente a relação entre potência, tensão e resistência.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da potência elétrica que relaciona tensão (V), resistência ® e potência §:
Essa equação nos diz que a potência é igual ao quadrado da tensão dividido pela resistência. Como queremos encontrar a resistência, vamos rearranjar essa fórmula para isolar
.
Passo 3
Rearranjando a fórmula para encontrar
:
Agora, basta substituir os valores que já conhecemos:
e
.
Passo 4
Vamos calcular o quadrado da tensão:
Agora, dividimos esse valor pela potência:
Resposta
A resistência necessária para atingir a potência de 1600 W é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
b) Utilizando a função de onda
normalizada, calcule o valor esperado da energia total, ou seja, calcule:
Compare seu resultado ao valor exato da energia do estado fundamental, para isso calcule
.
c) (2 pontos) Se o elétron estiver alinhado com os prótons em ( 0,0 ), qual a energia potencial elétrica do sistema prótons-elétron? Assuma que a energia potencial elétrica é zero no infinito.
b) ( 3 pontos
resistor do forno é formado por um fio de nicromo de raio 0.3 mm . Na temperat ura
, qual deve ser o comprimento do fio para obter a resistência requisita? (A resistividade do nicromo é
c) (4 pontos) Neste item, o objetivo é deduzir a fórmula da resistência usada no item anterior. Para esta finalidade, considere um cilindro condutor homogéneo e isotrópico de comprimento
c área de seção transversal
. Sendo um condutor óhmico, a presença de um campo elétrico
no seu interior irá produzir uma densidade de corrente, de acordo com a lei de Ohm:
. Obtenha a resistência elétrica desse cilindro.