O fio de cobre calibre 18 tem resistividade de e possui seção reta com área . Ele conduz uma corrente de . Calcule: (a) o módulo do campo elétrico no fio;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema nos dá um fio de cobre com algumas características específicas e a corrente que está passando por ele. A gente precisa calcular o módulo do campo elétrico nesse fio. Para isso, vamos usar conceitos de resistividade elétrica e campo elétrico em fios condutores. Vamos precisar das fórmulas que relacionam resistividade, corrente, área da seção reta e campo elétrico.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a relação entre a corrente elétrica, a densidade de corrente e o campo elétrico. A densidade de corrente é definida como a corrente dividida pela área da seção reta do fio:
Onde:
  • (corrente elétrica)
  • ² (área da seção reta)
Vamos calcular :
²

Passo 3

Agora, para encontrar o campo elétrico , usamos a relação entre resistividade , densidade de corrente e campo elétrico:
Onde:
  • (resistividade do cobre)
  • ² (calculado no passo anterior)
Vamos calcular :

Resposta

O módulo do campo elétrico no fio é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Um resistor de é ligado em paralelo a outro de e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240 V. Qual é a corrente total da combinação em paralelo?
Duas lâmpadas idênticas, com resistência , são conectadas a uma fonte com e resistência interna desprezível. Calcule a corrente que passa em cada lâmpada, a diferença de potencial através de cada lâmpada e a potência fornecida a cada lâmpada e ao circuito todo, supondo que as lâmpadas sejam ligadas (b) em paralelo.
Duas lâmpadas idênticas, com resistência , são conectadas a uma fonte com e resistência interna desprezível. Suponha que uma das lâmpadas se queime, ou seja, seu filamento fica interrompido e a corrente não pode mais fluir por ele. O que ocorre com a outra lâmpada, no caso da ligação em série? E no caso da ligação em paralelo?
Um resistor de é ligado em paralelo a outro de e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240 V. Qual é a resistência da ligação em paralelo?