Para cada item abaixo, calcule:
c) Qual o máximo valor de corrente que pode passar por um condutor de cobre de 20 metros de comprimento e seção de
de forma que tenha uma queda de tensão igual ou inferior a 5 V? (
c) Qual o máximo valor de corrente que pode passar por um condutor de cobre de 20 metros de comprimento e seção de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! O que a questão está pedindo é descobrir qual é a corrente máxima que pode passar por um fio de cobre com 20 metros de comprimento e uma seção transversal de 4 mm², de modo que a queda de tensão não ultrapasse 5 V. Para isso, vamos usar conceitos de resistência elétrica e a Lei de Ohm. A gente vai precisar da fórmula da resistência elétrica baseada na resistividade do material.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a resistência do fio. A resistência
de um condutor é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a resistividade do material, -
é o comprimento do fio, -
é a área da seção transversal.
Passo 3
Vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional para facilitar os cálculos. A resistividade do cobre é dada como
. Convertendo para ohm-metro (SI):
Então,
.
Passo 4
O comprimento
é 20 metros e a área
é 4 mm². Vamos converter a área para metros quadrados:
Passo 5
Agora, calculamos a resistência usando a fórmula:
Passo 6
Com a resistência calculada, usamos a Lei de Ohm para encontrar a corrente máxima
:
Substituindo os valores:
Resposta
A corrente máxima que pode passar pelo condutor é aproximadamente 56,5 A.