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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 21.Problemas - Ex. 18

Em geral, as normas de construção de residências requerem a utilização de fios de cobre de bitola 12 (0,205 cm de diâmetro) para a fiação das tomadas. Esses circuitos conduzem correntes de até 20,0 A. Se conduzisse a mesma quantidade de corrente, um fio de diâmetro menor (com número de bitola superior) poderia alcançar uma temperatura alta e causar um incêndio. (a) Calcule a proporção na qual a energia interna é produzida em um segmento de fio de cobre de bitola 12 de 1,00 m conduzindo 20,0 A. (b) E se? Repita o cálculo para um fio de alumínio de bitola 12. (c) Um fio de alumínio de bitola 12 seria tão seguro quanto um de cobre? Explique.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

Letra a:

A resistência de 1,00 m de fio de cobre de bitola 12 é:

R = ρ l A = ρ l π ( d / 2 ) 2 = 4 ρ l π d 2 = 4 1.7 × 10 - 8 Ω ⋅ m 1.00 m π 0.205 × 10 - 2 m 2 = 5.2 × 10 - 3 Ω

Então,

P = I Δ V = I 2 R = ( 20.0 A ) 2 5.2 × 10 - 3 Ω = 2.1 W

Passo 2

Letra b:

R = 4 ρ l π d 2 = 4 2.82 × 10 - 8 Ω ⋅ m 1.00 m π 0.205 × 10 - 2 m 2 = 8.54 × 10 - 3 Ω P = I Δ V = I 2 R = ( 20.0 A ) 2 8.54 × 10 - 3 Ω = 3.42 W

Passo 3

Letra c:

Não seria tão seguro. Se cercado por isolamento térmico, ficaria muito mais quente do que um fio de cobre.

Resposta

  1. 2.1 W
  2. 3.42 W
  3. Não seria tão seguro. Se cercado por isolamento térmico, ficaria muito mais quente do que um fio de cobre.
Ver Outros Exercícios desse livro