Física lll PLT 179 PG's 151, 152 e 153

Física PLT 179 PG 151, 152 e 153

1. O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o circuito se a corrente ultrapassar certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusível funde quando a densidade de corrente ultrapassa 440 A/m2. Que diâmetro de fio cilíndrico deve ser usado para fazer um fusível que limite a corrente a 0,50 A?
I máx= 0,50ª J=2x10^-4 A/m²
Cálculo da área de seção do fio:
J= i/A >> A=i/J >> A=0,5/440 >> A=1,14x10^-3 cm²
A=πR² >> 1,14x10^-3 = πR² >> R=1,9x10^-2cm²
D=2R = 2x1,9x10^-2 >> d=3.8x10^-2cm

2. Um fio de Nichrome ( uma liga de níquel, cromo e ferro muito usada em elementos de aquecimento) tem 1,0 m de comprimento e 1,0 mm2 de seção reta e conduz uma corrente de 4 A quando a diferença de potencial é de 2 V e é aplicada nas suas extremidades. Calcule a condutividade do Nichrome.
L=1m A=1mm² i=4ª Vab=2V
Achar a resistência do fio:
Vab=Ri >> R=2/4 = 0,5Ωm
R=ρx(L/A) >> ρ= RA/L = (0,5x1.0x10^-6)/1.0 = 0,5x10^-6 Ωm σ= 1/ρ = 1/0,5x10^-6 >> σ=2.0x10^-6

3. Um Fio Elétrico Tem 1 0 mm de diâmetro 2,0m de comprimento e uma resistência de 50 m Ohm. Qual a resistividade do material? ρ = 1,96 x 10–8 .m

4. Uma diferença de potencial de 3,00 ηV é estabelecida entre as extremidades de um fio de cobre de 2,00 cm de comprimento com um raio de 2,00 mm. Qual é a carga que passa por uma seção reta do fio em 3,00 ms?

5. Quando uma diferença de potencial de 115V é aplicada às extremidades de um fio de 10m de comprimento com raio de 0,30mm, o módulo da densidade de corrente é 1,4 x 10^4 A/m². Determine a resistência do fio.
Solução:
A resistividade é uma propriedade microscópica, associada com o campo elétrico local e a densidade de corrente, que caracteriza o material. Considerando que haja uma uniformidade das linhas de densidade de corrente, podemos considerar que a direção de potencial entre as extremidades do fio seja dada por:

V=ExL ρ= V/LJ
V=115;