(1,5) A partir das equações de Faraday (das eq. de Maxwell) explique como que ocorre o efeito pelicular, e qual a consequência deste efeito na resistência de condutores.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente, usando as equações de Faraday (que fazem parte das equações de Maxwell), explicar como acontece o efeito pelicular e qual é a consequência disso na resistência dos condutores. Basicamente, vamos entender por que a corrente tende a ficar mais concentrada nas “casinhas” dos fios e como isso afeta a resistência elétrica deles.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar as Equações de Faraday. A mais relevante aqui é a Lei de Indução de Faraday, que diz que uma variação no tempo de um campo magnético gera uma força eletromotriz (f.e.m.) no circuito. Em fórmula:
nabla times E = -partial Bpartial t
Isso significa que mudanças no campo magnético ( ) criam campos elétricos ( ) circulantes.

Passo 3

Agora, pense em um condutor por onde uma corrente alternada (CA) está passando. A corrente alterna cria um campo magnético que muda com o tempo. Essa variação do campo magnético, segundo Faraday, gera campos elétricos circulantes que induzem correntes no próprio condutor.

Passo 4

Essas correntes induzidas não estão distribuídas de forma uniforme no condutor. Devido ao campo magnético gerado pela corrente principal, as correntes induzidas se opõem à corrente que está tentando fluir pelo meio do condutor. Resultado? A corrente total fica “empurrada” para a superfície do condutor. Isso é o que chamamos de efeito pelicular.

Passo 5

O efeito pelicular faz com que, em altas frequências, a densidade de corrente seja maior nas “casinhas” dos fios e menor no centro. Isso reduz a área efetiva por onde a corrente pode fluir, o que, por sua vez, aumenta a resistência elétrica do condutor.

Passo 6

Em resumo, o efeito pelicular ocorre porque a variação do campo magnético cria campos elétricos que empurram a corrente para a superfície do condutor. Como menos área está disponível para a corrente, a resistência elétrica aumenta, especialmente em frequências mais altas.

Resposta

O efeito pelicular acontece quando, em correntes alternadas, a corrente se concentra nas superfícies dos condutores devido às variações nos campos magnéticos que induzem correntes opostas no interior. Isso reduz a área efetiva de condução, aumentando a resistência elétrica dos condutores.

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