Três fios de mesmo diâmetro são ligados sucessivamente entre dois pontos mantidos a uma certa diferença de potencial. As resistividades e os comprimentos dos fios são
e
(fio
),
e
(fio
) e
e
(fio
). Coloque os fios na ordem da taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica, começando pela maior.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão tá pedindo. A gente tem três fios com o mesmo diâmetro ligados em série entre dois pontos com uma diferença de potencial. Cada fio tem uma resistividade e um comprimento diferentes. O que a gente precisa descobrir é qual fio converte mais energia elétrica em energia térmica, ou seja, qual tem a maior taxa de dissipação de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar de como calcular a resistência de um fio. A fórmula é:
Onde:
-
é a resistência, -
é a resistividade do material, -
é o comprimento do fio, -
é a área da seção transversal do fio.
Como todos os fios têm o mesmo diâmetro, a área
é igual para todos, então a resistência depende apenas de
e
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a resistência de cada fio:
-
Fio A:
-
Fio B:
-
Fio C:
Passo 4
Com as resistências calculadas, podemos comparar:
Então, em ordem decrescente de resistência:
Passo 5
Como a potência dissipada em um fio ligado em série é dada por
e a corrente
é a mesma para todos os fios, a taxa de conversão de energia elétrica em térmica é proporcional à resistência. Assim, o fio com maior resistência dissipa mais energia.
Resposta
A ordem da taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica, começando pela maior, é: Fio B, Fio A e Fio C.