Considere um fio de cobre com 8,15x10-2 cm de raio e 40 cm de comprimento que transporta uma corrente de 1,0 A e que possui uma a resistência R à 2...

Para calcular o campo elétrico dentro do fio de cobre, podemos utilizar a Lei de Ohm e a Lei de Joule. A Lei de Ohm nos diz que a resistência elétrica é igual à razão entre a diferença de potencial elétrico e a corrente elétrica que passa pelo fio. Já a Lei de Joule nos diz que a potência elétrica dissipada em um resistor é igual ao produto da resistência elétrica pela corrente elétrica ao quadrado. Podemos utilizar a Lei de Ohm para calcular a resistência elétrica do fio de cobre a 303K. Sabemos que a resistência elétrica do fio de cobre a 20ºC é R, e que a resistência elétrica varia com a temperatura. Podemos utilizar o coeficiente de temperatura do cobre para calcular a resistência elétrica a 303K: R' = R * (1 + α * (T' - T)) Onde: - R' é a resistência elétrica a 303K; - R é a resistência elétrica a 20ºC; - α é o coeficiente de temperatura do cobre; - T' é a temperatura em Kelvin (303K); - T é a temperatura em graus Celsius (20ºC). O coeficiente de temperatura do cobre é de aproximadamente 0,00428 1/K. Substituindo os valores, temos: R' = R * (1 + 0,00428 * (303 - 20)) R' = R * 1,377 A resistência elétrica do fio de cobre a 303K é de R' = 1,377R. Podemos utilizar a Lei de Joule para calcular a potência elétrica dissipada no fio de cobre: P = R * I^2 Onde: - P é a potência elétrica dissipada no fio de cobre; - R é a resistência elétrica do fio de cobre a 303K; - I é a corrente elétrica que passa pelo fio de cobre (1,0 A). Substituindo os valores, temos: P = 1,377R * 1,0^2 P = 1,377R W A potência elétrica dissipada no fio de cobre é de P = 1,377R W. Podemos utilizar a definição de potência elétrica para calcular a diferença de potencial elétrico entre as extremidades do fio de cobre: P = V * I Onde: - V é a diferença de potencial elétrico entre as extremidades do fio de cobre. Substituindo os valores, temos: 1,377R = V * 1,0 V = 1,377R V A diferença de potencial elétrico entre as extremidades do fio de cobre é de V = 1,377R V. Podemos utilizar a definição de campo elétrico para calcular o campo elétrico dentro do fio de cobre: E = V / L Onde: - E é o campo elétrico dentro do fio de cobre; - V é a diferença de potencial elétrico entre as extremidades do fio de cobre; - L é o comprimento do fio de cobre (40 cm). Substituindo os valores, temos: E = 1,377R / 0,4 E = 3,4425R V/m Substituindo R pelo valor da resistência elétrica do fio de cobre a 20ºC, temos: E = 3,4425 * R V/m E = 3,4425 * 0,1285 V/m E = 0,442 V/m Portanto, o campo elétrico dentro do fio de cobre quando a temperatura for de 303K é de aproximadamente 0,442 V/m. A alternativa correta é a letra D).