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QUESTÃO 12 Uma linha telefônica bifilar estabelece a comunicação entre dois locais A e B. Entre eles ocorre um defeito que consiste em ligação indevida entre os fios. Para localizar esse defeito realizam-se dois testes sucessivos, a saber: Aplica-se à linha em A a diferença de potencial de 250 V obtendo-se em B a tensão de 90 V; nesse experimento a corrente mede 0,50 A em A e 0,20 A em B. Aplica-se à linha em B a diferença de potencial de 330 V obtendo-se em A a tensão de 90 V; nesse experimento a corrente mede 0,60 A em B e 0,30 A em A. Sabe-se que 0 fio que constitui a linha telefônica é homogêneo, tem seção constante S = 0,020 cm2 e resistividade p = 2,0 10⁵ Ω-cm. Nessas condições pode-se afirmar que a extensão da linha entre A e B e O ponto onde se localiza O defeito valem, respectivamente: a) 2,0 km e 1,5 km b) 2,5 km e 1,0 km c) 5,0 km e 500 m d) 10 km e 2 km e) Nenhuma das anteriores.
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André Costa

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a Lei de Ohm e a fórmula da resistência elétrica. A resistência (R) de um fio é dada por: \[ R = \frac{\rho \cdot L}{S} \] onde: - \( \rho \) é a resistividade (2,0 x 10⁵ Ω-cm), - \( L \) é o comprimento do fio, - \( S \) é a seção transversal do fio (0,020 cm²). Primeiro, vamos converter a resistividade para Ω-m, já que a seção está em cm². Sabemos que 1 cm = 0,01 m, então: \[ \rho = 2,0 \times 10^5 \, \Omega\text{-cm} = 2,0 \times 10^5 \, \Omega \times 10^{-2} \, m = 2,0 \times 10^3 \, \Omega\text{-m} \] Agora, vamos calcular a resistência em cada teste. 1. Teste 1: - Tensão em A: 250 V - Tensão em B: 90 V - Corrente em A: 0,50 A - Corrente em B: 0,20 A A diferença de potencial (V) entre A e B é: \[ V_{AB} = 250 V - 90 V = 160 V \] A resistência total (R) entre A e B pode ser calculada usando a corrente em A: \[ R = \frac{V_{AB}}{I_A} = \frac{160 V}{0,50 A} = 320 \, \Omega \] 2. Teste 2: - Tensão em B: 330 V - Tensão em A: 90 V - Corrente em B: 0,60 A - Corrente em A: 0,30 A A diferença de potencial (V) entre B e A é: \[ V_{BA} = 330 V - 90 V = 240 V \] A resistência total (R) entre B e A pode ser calculada usando a corrente em B: \[ R = \frac{V_{BA}}{I_B} = \frac{240 V}{0,60 A} = 400 \, \Omega \] Agora, podemos usar a fórmula da resistência para encontrar o comprimento da linha (L): Para o primeiro teste: \[ 320 = \frac{2,0 \times 10^3 \cdot L_1}{0,020} \] Resolvendo para \( L_1 \): \[ L_1 = \frac{320 \cdot 0,020}{2,0 \times 10^3} = 0,0032 \, m = 3,2 \, m \] Para o segundo teste: \[ 400 = \frac{2,0 \times 10^3 \cdot L_2}{0,020} \] Resolvendo para \( L_2 \): \[ L_2 = \frac{400 \cdot 0,020}{2,0 \times 10^3} = 0,004 \, m = 4,0 \, m \] Agora, somando os comprimentos e considerando a localização do defeito, podemos concluir que a extensão da linha e o ponto onde se localiza o defeito não correspondem a nenhuma das alternativas apresentadas. Portanto, a resposta correta é: e) Nenhuma das anteriores.

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