Estabelece-se uma corrente de 68 mA em um condutor de 10 cm de comprimento cuja secção transversal é de
. O material que constitui o condutor oferece
eletrons
, sendo a mobilidade dos elétrons igual a
, calcule:
a) A resistividade do Material
b) A resistência do material
c) A tensão elétrica resultante no condutor.
a) A resistividade do Material
b) A resistência do material
c) A tensão elétrica resultante no condutor.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de eletricidade onde precisamos calcular a resistividade do material, a resistência do condutor e a tensão elétrica resultante. Para isso, vamos utilizar conceitos de corrente elétrica, resistividade, resistência e mobilidade dos elétrons. Precisaremos das fórmulas que relacionam esses conceitos e das informações fornecidas no enunciado.
Passo 2
a) Calculando a resistividade do material
Primeiro, vamos calcular a resistividade (
) do material. A resistividade é uma medida de quão fortemente um material resiste ao fluxo de corrente elétrica. A fórmula para resistividade em termos de densidade de portadores de carga (
), carga elementar (
) e mobilidade dos elétrons (
) é:
Onde:
-
-
(carga elementar) -
Substituindo os valores:
Calculando o denominador:
Então:
Passo 3
b) Calculando a resistência do material
Agora, vamos calcular a resistência (
) do condutor usando a fórmula:
Onde:
-
-
(comprimento do condutor) -
(área da seção transversal)
Substituindo os valores:
Calculando dentro da fração:
Então:
Passo 4
c) Calculando a tensão elétrica resultante no condutor
Por fim, vamos calcular a tensão elétrica (
) usando a Lei de Ohm:
Onde:
Substituindo os valores:
Resposta
a) A resistividade do material é aproximadamente
.
b) A resistência do material é aproximadamente
.
c) A tensão elétrica resultante no condutor é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
(Unisa-SP) Cinco resistores de
cada são ligados, formando um quadrado com uma diagonal. Qual a resistência equivalente entre dois vértices, não adjacentes, ligados por um resistor?
Duas bobinas cujas respectivas auto-indutâncias são
e
têm coeficiente de acoplamento igual a 0,5. A bobina (2) tem 1000 espiras. Sendo
a corrente na bobina (1), determinar a tensão na bobina (2) e o fluxo máximo estabelecido pela bobina (1).
Resposta: e
.
Resposta:
Um aluno quer selecionar qual melhor condutor para constituir seu circuito, porém, por falta de material, ele tem que decidir entre dois materiais. Sabe-se que em um mol de Ferro (Fe) há 6,02.10
(admite-se que tenha 1 elétron por cada átomo) e densidade
e massa molecular de
. Por outro lado, temos que um mol de ouro é de
e massa molecular de
considerando o mesmo número de átomos por mol do Ferro. Considerando que o condutor de Ferro tenha secção transversal de
e a secção transversal do condutor de ouro é de
, determine, nestas condições, qual condutor será melhor resposta (maior intensidade de corrente) sob uma tensão de 5 V e que cada condutor tenha um comprimento de 10 cm . Dados:
e
.
Questāo 1 ( 3,5 pontos)
Um motor elétrico dissipa/consome 20% da potência que recebe, sendo ele percorrido por uma corrente elétrica de 12 A quando ligado em 220 V. Pede-se:
a) Energia elétrica consumida, em KWh , durante 2 h de funcionamento ( 2,0 ptos).
Um motor elétrico dissipa/consome 20% da potência que recebe, sendo ele percorrido por uma corrente elétrica de 12 A quando ligado em 220 V. Pede-se:
a) Energia elétrica consumida, em KWh , durante 2 h de funcionamento ( 2,0 ptos).