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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 26.3 - Ex. 5

O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o circuito, se a corrente ultrapassar um certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusível funda quando a densidade de corrente ultrapassa 440 A / c m 2 . Que diâmetro de fio cilíndrico deve ser usado para fazer um fusível que limite a corrente a 0,50 A ?

Passo 1

Olá, meu nobre amigo. Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

Aqui teremos que calcular o diâmetro do fio que irá se romper quando uma corrente de 0.5 A passar por ele e sua densidade de corrente for maior que 440 A c m 2 .

Passo 2

Como o módulo do vetor densidade de corrente é

J = i A

A área da seção reta do fio é dada por A = π r 2 , na qual r é o raio (metade do diâmetro) do fio. Isolando r temos:

r = i π J

Agora é só usar os dados da questão:

i = 0,50 A

J = 440 ∙ 10 4 A / m 2 .

π = 3,14

r = i π J = 0,50 A 3,14 �� 440 ∙ 10 4 = 1,9 ∙ 10 - 4 m .

O diâmetro do fio é, portanto, d = 2 r = 2 1,9 ∙ 10 – 4 m = 3,8 ∙ 10 – 4 m = 0,38 m m

Resposta

d = 0,38 m m

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