Problema 73-1
Fonte: Problema 9 - página 160 - HALIDAY & RESNICK -
Livro: Fundamentos da Física - 8ª edição - Ed. LTC - 2009.
Quanto tempo os elétrons levam para ir da bateria de um carro até o motor de arranque?
Suponha que a corrente é de 300 A e que o fio de cobre que liga a bateria ao motor de arranque
tem 0,85 m de comprimento e uma seção reta de 0,21 cm2. O número
de portadores de carga por unidade de volume é 8,49 x 1028 m-1.
Problema 73-2 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Sabendo que a
resistividade do cobre é de 1,7241 . 10-2 ohms . mm2 / m e a do alumínio é de
2,8264 . 10-2 ohms . mm2 / m , qual deve ser a relação entre as áreas do fio de
cobre e do alumínio para que tenham a mesma resistência, considerando os fios com o
mesmo comprimento?
Problema 73-3 Fonte:
Problema 21 - pag 161 - HALLIDAY, RESNICK,
WALKER, Jearl - Livro: Fundamentos de Física - Vol 3 - Ed. LTC - 8ª edição - 2009.
Um fio com uma resistência de 6,0 ohms é esticado de tal forma que seu comprimento se
torna três vezes maior que o original. Determine a resistência do fio após a operação
supondo que a resistividade e a densidade do material permaneçam inalteradas.
Problema 73-4 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Na tela de um televisor, cuja tensão de anodo é de 25 kV, atrai um feixe de elétrons para a formação de uma imagem
com intensidade de 320 uA. Qual a quantidade de elétrons que chegam na tela por segundo e qual a potência consumida?
Problema 73-5 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Na Figura 73-05.1 vemos um cabo elétrico utilizado em linhas de transmissão de alta tensão. Repare no núcleo
feito de um composto de carbono especial de raio a, sendo mais resistente e leve que o aço e não-condutivo. O
material condutor é o alumínio com raio externo b. Este cabo tem uma corrente nominal de I = 1,00 kA.
a) Se a = 4,5 mm e b = 14,5 mm, encontre a densidade de corrente.
b) Calcule a razão Ω/Km do cabo.
c) Encontre a perda Joule do cabo por Km para a corrente nominal.
Problema 73-6 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Considerando os resultados do problema anterior (Problema 73-5), vamos supor que esse cabo seja usado para transportar
energia elétrica entre dois locais que distam entre si 100 Km. Se a linha não pode ter uma perda maior que 4 %,
qual deve ser a potência nominal da linha e a tensão de trabalho da mesma.
Problema 73-7 Fonte:
Problema 29-4 - página 249 - OMAN, Robert & OMAN, Daniel
- Livro: How to Solve Physics Problems.
Qual é a corrente e a densidade de corrente em um tubo de descarga de gás de 1,2 cm de diâmetro,
por onde circulam em uma seção transversal do tubo, a cada segundo, 3,0 x 1017 elétrons e
2,0 x 1016 íons positivos?
Problema 73-8 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
A Figura 73-08.1 mostra um gráfico que representa a intensidade de corrente elétrica que flui através de um condutor em função do tempo transcorrido. Determine a carga elétrica que atravessa uma seção transversal do condutor entre os seguintes instantes:
Problema 73-9 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
A densidade de corrente em um fio de seção cilíndrica e raio r = 4 mm possui uma distribuição uniforme da corrente em
sua seção transversal. Considere a densidade igual a J = 30 A/cm2. Encontre o valor da corrente elétrica que flui através da seção externa do fio limitado por r e r/4.
Problema 73-10 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Na embalagem de um chuveiro elétrico constam as seguintes informações: 220 V e 5.400 W. Um eletricista, inadvertidamente, instalou o chuveiro em uma residência cuja tensão de alimentação é de 127 V. Encontre:
Problema 73-12 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
Seja um fio elétrico de seção transversal A, comprimento L e resistividade ρ, conectado a uma fonte de tensão V. Desejando-se alterar a tensão aplicada ao fio e aumentar a potência dissipada por um fator 40, adota-se um alongamento no comprimento do fio de tal forma que a nova corrente seja 5 vezes maior que a corrente anterior. Considere que não há alteração no volume do fio e em sua resistividade. Determine:
