Um cabo de cobre cilíndrico de
de comprimento está submetido a uma diferença de potencial de
. Qual deve ser seu diâmetro para que ele produza calor a uma taxa de
? Use que a resistividade do cobre é
ohms.m.
Escolha uma opção:
A. nenhuma das outras
B.
C.
D.
Limpar minha escolha
B.
C.
D.
Passo 1
Vamos resolver um problema de eletricidade envolvendo resistividade e potencia dissipada em um cabo de cobre. Queremos encontrar o diâmetro de um cabo cilíndrico de cobre com determinado comprimento, diferença de potencial e potência gerada. Para isso, vamos usar fórmulas de resistência elétrica e geometria dos cilindros.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a resistência elétrica do cabo usando a fórmula da potência:
Isolando
:
Substituindo os valores dados:
Passo 3
Agora, vamos relacionar a resistência com a resistividade para encontrar a área da seção transversal do cabo. A fórmula da resistência é:
Isolando
:
Substituindo os valores:
Passo 4
Com a área da seção transversal, podemos encontrar o diâmetro do cabo. A área de um círculo é:
Isolando
:
Substituindo o valor de
:
Resposta
O diâmetro do cabo deve ser aproximadamente
metros.
Exercícios relacionados
Um fio de alumínio cuja área da seção transversal é
transporta uma corrente de I=4,21 A. Encontre a velocidade de migração dos elétrons no fio. A densidade do alumínio é
. Suponha que é fornecido um elétron por cada átomo, o número de Avogrado é
, a carga fundamental é
e a massa molar do alumínio é de 27 g . De sua resposta em
.
Escolha uma opção:
ค.
B. nenhuma das outras
C.
D.
B. nenhuma das outras
C.
D.
O elemento aquecedor de uma cafeteira opera a 120 V e transporta uma corrente de
.
Supondo que a água absorve toda a energia convertida pelo resistor, calcule quanto tempo leva para aquecer de água a partir da temperatura ambiente
até o ponto de ebulição. Use o calor específico de
. De sua resposta em segundos.
Supondo que a água absorve toda a energia convertida pelo resistor, calcule quanto tempo leva para aquecer
Escolha uma opção:
A. 1422,34
B. 1223,52
C. nenhuma das outras
D. 841,54
B. 1223,52
C. nenhuma das outras
D. 841,54
Limpar minha escolha
Na teoria de Bohr para o átomo de hidrogênio, supõe-se que o elétron percorra uma órbita circular de raio r em torno do próton.Suponha que este átomo seja colocado em um campo magnético com o plano da órbita perpendicular ao campo
. Calcule a variação na freqüência de rotação do elétron, tendo em vista que para um observador os elétrons podem estar girando no sentido horário ou anti-horário. Estas variações foram observadas na prática por Zeeman em 1896.
Um pósitron de 4 keV , , penetra em um campo magnético uniforme de 0.10 T com sua velocidade fazendo um ângulo de
com o vetor
. (a) Descreva a trajetória do pósitron. (b) calcule o período de rotação, © o passo e o raio da trajetória.