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?

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:

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