Um fio com 150 m de comprimento e
de raio conduz uma corrente com uma densidade de corrente uniforme de
. A corrente no fio é
a)
b)
c)
d) 300 A
e) 26000 A
a)
b)
c)
d) 300 A
e) 26000 A
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um fio de 150 metros de comprimento e raio de 0,15 mm que está conduzindo uma corrente com densidade de corrente uniforme de
. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a corrente total que passa por esse fio. Para isso, vamos usar conceitos de densidade de corrente e área de seção transversal.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é densidade de corrente. A densidade de corrente (
) é a quantidade de corrente elétrica que passa por unidade de área perpendicular ao fluxo da corrente. A fórmula para calcular a corrente total (
) a partir da densidade de corrente é:
Onde:
-
é a corrente total, -
é a densidade de corrente, -
é a área da seção transversal do fio.
Passo 3
Vamos calcular a área da seção transversal (
) do fio. Como o fio tem uma forma circular, a área é dada por:
Primeiro, precisamos converter o raio de milímetros para metros:
Agora, calculamos a área:
Passo 4
Com a área calculada, podemos agora encontrar a corrente total usando a fórmula da densidade de corrente:
Resposta
A corrente no fio é 2,0 A. Alternativa b).
Exercícios relacionados
A área das placas de um capacitor de placas paralelas é
e a distância entre as placas é de
. O dielétrico do capacitor é o ar. Se a carga da placa positiva é
, a diferença de potencial entre as placas é, aproximadamente,
a) 0 V
b)
c)
d)
e)
a) 0 V
b)
c)
d)
e)
Indique a afirmação INCORRETA:
a) A Lei de Gauss pode ser demonstrada a partir da Lei de Coulomb.
b) De acordo com a Lei de Gauss, o número líquido de linhas de campo que atravessam uma superfície fechada no sentido de dentro para fora é proporcional à carga total no interior da superfície.
c) A Lei de Coulomb pode ser demonstrada a partir da Lei de Gauss e de princípios de simetria.
d) A Lei de Gauss pode ser aplicada a qualquer superfície fechada, independentemente da forma da superfície.
e) De acordo com a Lei de Gauss, se uma superfície fechada não contém nenhuma carga, o campo elétrico é nulo em todos os pontos da superfície.
a) A Lei de Gauss pode ser demonstrada a partir da Lei de Coulomb.
b) De acordo com a Lei de Gauss, o número líquido de linhas de campo que atravessam uma superfície fechada no sentido de dentro para fora é proporcional à carga total no interior da superfície.
c) A Lei de Coulomb pode ser demonstrada a partir da Lei de Gauss e de princípios de simetria.
d) A Lei de Gauss pode ser aplicada a qualquer superfície fechada, independentemente da forma da superfície.
e) De acordo com a Lei de Gauss, se uma superfície fechada não contém nenhuma carga, o campo elétrico é nulo em todos os pontos da superfície.
Se a carga de um capacitor de placas paralelas for multiplicada por 2,
a) a capacitância será multiplicada por 0,5
b) a capacitância será multiplicada por 2
c) o campo elétrico será multiplicado por 0,5
d) o campo elétrico será multiplicado por 2
e) a densidade superficial de cargas das placas continuará a mesma
a) a capacitância será multiplicada por 0,5
b) a capacitância será multiplicada por 2
c) o campo elétrico será multiplicado por 0,5
d) o campo elétrico será multiplicado por 2
e) a densidade superficial de cargas das placas continuará a mesma
Se um capacitor de
e um capacitor de
são ligados em série e carregados por uma bateria,
a) a carga do capacitor de é duas vezes maior que a carga do capacitor de
.
b) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
.
c) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
.
d) Nenhuma das respostas anteriores.
a) a carga do capacitor de
b) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
c) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
d) Nenhuma das respostas anteriores.