b) ( 3 pontos
resistor do forno é formado por um fio de nicromo de raio 0.3 mm . Na temperat ura
, qual deve ser o comprimento do fio para obter a resistência requisita? (A resistividade do nicromo é
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um resistor feito de nicromo com um raio de 0,3 mm e queremos descobrir qual deve ser o comprimento desse fio para obter uma resistência específica. A gente vai usar conceitos de resistência elétrica e resistividade dos materiais para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona resistência (
), resistividade (
), comprimento (
) e área da seção transversal (
). A fórmula é:
Onde:
-
é a resistência, -
é a resistividade do material, -
é o comprimento do fio, -
é a área da seção transversal.
Passo 3
Como queremos encontrar o comprimento (
), vamos rearranjar a fórmula para isolá-lo. Ficamos com:
Passo 4
Agora, precisamos calcular a área da seção transversal (
) do fio. Como o fio é circular, a área é dada por:
Onde
é o raio do fio. Sabemos que o raio é 0,3 mm, mas precisamos converter para metros para manter as unidades consistentes:
Então:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do comprimento:
Resposta
O comprimento do fio de nicromo necessário para obter a resistência requisita é aproximadamente
metros, onde
é a resistência desejada.
Exercícios relacionados
Q.
pontos) Tentamos construir um forno elétrico com poténcia nominal de
com uma fonte de 110 Volts.
a) (3 pontos) Qual deve ser a resisténcia necessária para atingir a potência ?
a) (3 pontos) Qual deve ser a resisténcia necessária para atingir a potência
b) Utilizando a função de onda
normalizada, calcule o valor esperado da energia total, ou seja, calcule:
Compare seu resultado ao valor exato da energia do estado fundamental, para isso calcule
.
c) (4 pontos) Neste item, o objetivo é deduzir a fórmula da resistência usada no item anterior. Para esta finalidade, considere um cilindro condutor homogéneo e isotrópico de comprimento
c área de seção transversal
. Sendo um condutor óhmico, a presença de um campo elétrico
no seu interior irá produzir uma densidade de corrente, de acordo com a lei de Ohm:
. Obtenha a resistência elétrica desse cilindro.
(3 pontos) Qual é o módulo da força magnética que a partícula
sente? Qual é a velocidade
da partícula após um intervalo de tempo
imediatamente após o instante
?