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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 26.Problemas Adicionais - Ex. 58

Uma diferença de potencial de 1,20 V é aplicada a 33,0 m de um fio de cobre calibre 18 (diâmetro: 0,0400 polegada). Calcule (a) a corrente; (b) o módulo da densidade de corrente no interior do fio ; (c) o módulo do campo elétrico no interior do fio; (d) a potência dissipada no fio.

Passo 1

A questão basicamente é calcular as quantidades de um fio submetido a uma corrente.

Passo 2

(a) A corrente é

i = V R = V ρ L A = π V d 2 4 ρ L = π 1,20 V × 0,040 p o l e g a d a × 2,54 × 10 - 2 m / p o l e g a d a 2 4 × 1,69 × 10 - 8 % O M E G A . m × 33,0 m

i = 1,74 A

Passo 3

(b) A densidade de corrente é

J = i A = 4 i π d 2 = 4 × 1,7 4 A π 0,04 p o l e g a d a s × 2,54 × 10 - 2 m / p o l e g a d a 2 = 2,15 × 10 6 A / m 2

j = 2,15 M A / m 2

Passo 4

(c) E = V L = 1,20 V 33,0 m = 3,63 × 10 - 2 V / m = 36,3 m V / m .

Passo 5

(d) P = V i = 1,20 V × 1,74 A = 2,09 W .

Resposta

(a) i = 1,74 A

(b) J = 2,15 M A / m 2

(c) E = 36,3 m V / m .

(d) P = 2,09 W .

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