Um fio de cobre de raio R1 e um fio de ferro de raio R2, ambos com mesmo comprimento L, estão sob a mesma diferença de potencial VAB.
b) Determine a razão entre os campos elétricos?
b) Determine a razão entre os campos elétricos?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos dois fios, um de cobre com raio
e outro de ferro com raio
, ambos com o mesmo comprimento
. Eles estão ligados à mesma diferença de potencial
. Nosso objetivo aqui é descobrir a razão entre os campos elétricos nesses dois fios. Para isso, vamos usar conceitos de campo elétrico e diferença de potencial.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o campo elétrico (
) em um fio é relacionado à diferença de potencial (
) e ao comprimento do fio (
) pela fórmula:
Isso significa que o campo elétrico é basicamente a “força” por unidade de carga que está agindo ao longo do fio.
Passo 3
Agora, como ambos os fios têm a mesma diferença de potencial
e o mesmo comprimento
, podemos calcular o campo elétrico para cada um deles:
Para o fio de cobre:
Para o fio de ferro:
Passo 4
Percebemos que as expressões para
e
são iguais. Isso significa que o campo elétrico é o mesmo nos dois materiais, já que a diferença de potencial e o comprimento dos fios são iguais.
Resposta
A razão entre os campos elétricos dos fios de cobre e ferro é 1, ou seja: