A corrente máxima recomendada em um fio de cobre de calibre 12 (raio = 1,03
) usado em circuitos domésticos é 20 A . (a) Qual é a resistência de uma seção de fio de cobre de calibre 12 com 1,00 m de comprimento? (b) Qual a diferença de potencial através dessa seção quando a corrente é 20 A? Dado a resistividade do cobre
. R: (a)
; (b) 100 mV .
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um fio de cobre com certas características e queremos descobrir duas coisas:
a) Qual é a resistência desse fio quando tem 1 metro de comprimento.
b) Qual é a diferença de potencial (ou tensão) nesse fio quando passa uma corrente de 20 A.
Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da resistência elétrica e a relação entre tensão, corrente e resistência.
a) Qual é a resistência desse fio quando tem 1 metro de comprimento.
b) Qual é a diferença de potencial (ou tensão) nesse fio quando passa uma corrente de 20 A.
Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da resistência elétrica e a relação entre tensão, corrente e resistência.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a resistência do fio. A fórmula para resistência é:
Onde:
-
é a resistência, -
é a resistividade do material, -
é o comprimento do fio, -
é a área da seção transversal do fio.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
- Resistividade do cobre,
, - Comprimento do fio,
, - Área da seção transversal,
.
Passo 4
Substituindo esses valores na fórmula da resistência:
Passo 5
Vamos fazer a conta:
Passo 6
Agora, para encontrar a diferença de potencial quando a corrente é 20 A, usamos a Lei de Ohm:
Onde:
-
é a diferença de potencial, -
é a corrente, -
é a resistência.
Passo 7
Usando os valores que já calculamos:
-
, -
.
Substituindo na fórmula:
Passo 8
Fazendo a multiplicação:
Resposta
(a) A resistência do fio é aproximadamente
;
(b) A diferença de potencial é cerca de .
(b) A diferença de potencial é cerca de
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Dados
. Encontre
e
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) a 20
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alum
. R : (a)
; (b)
.
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. Qual é a resistência de 1 km de trilho?
.