Corrente e Resistores
Um fio cilíndrico está ao longo do eixo , tem comprimento , diâmetro e resistividade , sendo este material um condutor ôhmico. Considere que o potencial é e .
Em termos de e constantes físicas, deduza expressões para:
O campo elétrico no fio;
A resistência elétrica no fio;
A corrente no fio;
A densidade de corrente;
Qual é a expressão do campo elétrico em função de e ?
Passo 1
O campo elétrico no fio;
O campo elétrico no fio é o que faz com que as cargas desloquem-se no sentido da corrente elétrica.
Sabendo que entre as extremidades do fio:
Podemos associar essa diferença de potencial com o campo elétrico através da expressão:
Como as cargas saem do ponto de maior potencial para o ponto de menor potencial , a corrente e o campo elétrico estão no sentido positivo do eixo , logo:
Passo 2
A resistência elétrica no fio;
Por definição, a resistência é dada por:
Como a seção transversal do fio é uma circunferência, .
Passo 3
A corrente no fio;
Opa! Nós já temos a diferença de potencial entre as extremidades do fio e a resistência... então agora ficou fácil.
Passo 4
A densidade de corrente;
Que maravilha! Agora que acabamos de calcular a corrente, ficou tranquilo. Por definição, densidade de corrente é:
Passo 5
Qual é a expressão do campo elétrico em função de e ?
A Lei de Ohm nos diz que:
Resposta