Quando uma diferença de potencial de 115 V é aplicada entre as extremidades de um fio longo de
, a densidade de corrente é de
. Calcule a condutividade do material do fio. ( 2,0 pontos)
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um fio longo com uma diferença de potencial de 115 V aplicada em suas extremidades. O fio mede 9,66 metros e a densidade de corrente é de 1,42 A/cm². Nosso objetivo aqui é descobrir a condutividade do material desse fio. Para isso, vamos usar conceitos de eletricidade, especificamente a relação entre densidade de corrente, campo elétrico e condutividade.
Passo 2
Vamos começar convertendo a densidade de corrente para unidades do Sistema Internacional (A/m²). Sabemos que 1 A/cm² é igual a 10.000 A/m². Então:
Passo 3
Agora, precisamos encontrar o campo elétrico (E) no fio. O campo elétrico é dado pela fórmula:
Onde:
-
é a diferença de potencial (115 V) -
é o comprimento do fio (9,66 m)
Então:
Passo 4
Sabemos que a densidade de corrente
está relacionada ao campo elétrico
e à condutividade
pela fórmula:
Queremos encontrar
, então rearranjamos a equação:
Passo 5
Agora, basta substituir os valores que encontramos:
Resposta
A condutividade do material do fio é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Em um laboratório de física, você tem um fio reto que carrega uma corrente de 5,4 A. Você está realizando um experimento para medir o eampo magnétic a várias distâncias do fio. Se você medir o campo magnético a uma distância de 10 cm , qual deve ser o valor do campo magnético segundo a Lei de Biot-Savart? Use a constante de permeabilidade magnética do vácuo
como
T.m/A.
Um reator de Potência é projetado para operar a uma potência térmica de 2758 MW. Assumindo que todas as fissões ocorrem no
, calcule em gramas por dia a taxa em que
- 235. Considere a seção de choque de captura igual a 98,6 barns e a seção de choque de fissão igual a 680,8 barns.
(a) é fissionado
(a) é fissionado
Um capacitor de
com uma energia inicial armazenada de
é descarregado através de um resistor de
. (a) Qual a carga inicial no capacitor? (b) Qual o valor da corrente através do resistor no momento em que a descarga inicia? © Determine
, a diferença de potencial no capacitor, e
, a diferença de potencial no resistor, em função do tempo. (d) Expresse a taxa de geração de energia térmica no resistor em função do tempo. OBS:
pontos)
Uma pequena esfera com massa
e carga
está em equilíbrio estático com uma superfície plana infinita (não-condutora) com densidade superficial de carga
constante. Sabendo que o ângulo
é
, determine a densidade superficial
.
Escolha uma opção:
a. .
b. .
C. .
d. .
e. .
Escolha uma opção:
a.
b.
C.
d.
e.