Um fio de cobre conduz uma corrente de uniformemente distribuída em sua seção reta. Calcule a densidade de energia (b) do campo elétrico na superfície do fio. O diâmetro do fio é e a resistência é .
Passo 1
A partir das energias acumuladas em campos elétricos, podemos calcular a densidade de energia, isto é, energia por unidade de volume. Para o caso do campo elétrico, vamos considerar um capacitor de placas paralelas, com área e distância entre elas. Assim:
Tendo em conta que a capacitância de cum capacitor de placas paralelas é dada por e que , obtém-se:
Passo 2
Com a expressão encontrada no passo anterior, vamos calcular a densidade de energia desse campo:
Resposta
A densidade de energia do campoelétrico é: