Um fio de cobre com uma seção reta de 2,00 × 10 - 6   m 2 e um comprimento de 4,00   m é percorrido por uma corrente uniformemente distribuída. (a) Qual é o módulo do campo elétrico no interior do fio? (b) Qual é a energia elétrica transformada em energia térmica em 30 min?

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

( a )   D e   a c o r d o   c o m   a   T a b e l a   26 - 1   e   a   E q .   26 - 10 ,   t e m o s :

E = ρ J = 1,69 × 10 - 8 Ω ⋅ m 2,00   A 2,00 × 10 - 6   m 2 = 1,69 × 10 - 2   V / m = 16,9 m V / m

Passo 2

(b) De acordo com a Tabela 26-1 e a Eq. 26-16,

R = ρ L A = 1,69 × 10 - 8 Ω ⋅ m 4,00 m 2,00 × 10 - 6 m 2 = 0,0338 Ω

A taxa de geração de energia térmica é dada pela Eq. 26-27:

P = i 2 R = ( 2,00 A ) 2 ( 0,0338 Ω ) = 0,135 W .

A   e n e r g i a   t é r m i c a   g e r a d a   e m   30 m i n   é   d a d a   p o r

E = ( 0,135 J / s ) ( 180 s ) = 243 J

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Resposta

a . 16,9 m V / m

b. 243 J

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