Um fio de cobre possui um diâmetro de 1,95 mm. Esse fio está ligado a um chuveiro de 5500 W e conduz uma corrente elétrica de 43 A. A densidade dos...
Física - Eletricidade
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Um fio de cobre possui um diâmetro de 1,95 mm. Esse fio está ligado a um chuveiro de 5500 W e conduz uma corrente elétrica de 43 A. A densidade dos...

Um fio de cobre possui um diâmetro de 1,95 mm. Esse fio está ligado a um chuveiro de 5500 W e conduz uma corrente elétrica de 43 A. A densidade dos elétrons livres é de 8,5.1028 elétrons por metro cúbico. Analise as proposições: I. O módulo da densidade de corrente J é 3,24.107 A/m; II. A área da seção reta do fio é 3,998.10-6 m2; III. O módulo da velocidade de arraste é 0,001059 m/s ou 1,059 mm/s.

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Diogo Vom Stein Costa

29/05/2023

Ed · Answer

Analisando as informações do enunciado, podemos verificar que:

I. O módulo da densidade de corrente J é 3,24.10^7 A/m;
Verdadeiro. A densidade de corrente elétrica é dada pela razão entre a corrente elétrica e a área da seção transversal do fio. Logo, temos:
J = I/A
J = 43 A / (π*(1,95/2*10^-3)^2)
J = 3,24.10^7 A/m

II. A área da seção reta do fio é 3,998.10^-6 m²;
Falso. A área da seção reta do fio é dada por:
A = π*(d/2)^2
A = π*(1,95/2*10^-3)^2
A = 2,99.10^-6 m²

III. O módulo da velocidade de arraste é 0,001059 m/s ou 1,059 mm/s.
Verdadeiro. A velocidade de arraste é dada por:
v = J/(n*q)
Onde n é a densidade de elétrons livres e q é a carga do elétron. Substituindo os valores, temos:
v = 3,24.10^7 A/m / (8,5.10^28 elétrons/m³ * 1,6.10^-19 C)
v = 0,001059 m/s ou 1,059 mm/s

Portanto, as proposições I e III são verdadeiras e a proposição II é falsa.

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