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Eletromagnetismo

Humanas / Sociais
0:37:51 Questão 5/10 - Eletromagnetismo O efeito skin, nome do efeito de penetração de ondas eletromagnéticas em sólidos, é muito importante para o entendimento da propagação das ondas eletromagnéticas com uso - A Determine a profundidade de penetração 5 para o alumínio que tem condutividade σ = 38,2 MS/m e permissividade ply = 1 supondo que a frequência da onda seja f = 4,6 MHz. Sabendo que Ho - 4π X 10-7 e que a profundidade de penetração pode ser encontrada poΓ. 1 5 = Jafua A 10,317 µm B 21,328 um C 37,97 µm D 53,368 µm E 64,377 um 1 2 3 4 5 6 7 8
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Natan Grammeliski

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Para calcular a profundidade de penetração (efeito skin) em um material condutor, podemos usar a fórmula: \[ \delta = \sqrt{\frac{2}{\omega \mu \sigma}} \] onde: - \(\delta\) é a profundidade de penetração, - \(\omega = 2\pi f\) é a frequência angular, - \(\mu\) é a permeabilidade do material (no caso do alumínio, podemos usar \(\mu_0\) que é \(4\pi \times 10^{-7} \, \text{H/m}\)), - \(\sigma\) é a condutividade do material. Dado: - \(\sigma = 38,2 \, \text{MS/m} = 38,2 \times 10^6 \, \text{S/m}\), - \(f = 4,6 \, \text{MHz} = 4,6 \times 10^6 \, \text{Hz}\). Calculando \(\omega\): \[ \omega = 2\pi f = 2\pi \times 4,6 \times 10^6 \approx 28,93 \times 10^6 \, \text{rad/s} \] Agora, substituindo os valores na fórmula da profundidade de penetração: \[ \delta = \sqrt{\frac{2}{(28,93 \times 10^6)(4\pi \times 10^{-7})(38,2 \times 10^6)}} \] Calculando: 1. \(4\pi \times 10^{-7} \approx 1,2566 \times 10^{-6}\) 2. \(28,93 \times 10^6 \times 1,2566 \times 10^{-6} \times 38,2 \times 10^6 \approx 1,39 \times 10^{6}\) 3. \(\delta \approx \sqrt{\frac{2}{1,39 \times 10^{6}}} \approx \sqrt{1,44 \times 10^{-6}} \approx 1,2 \times 10^{-3} \, \text{m} = 12 \, \mu m\) Após o cálculo, a profundidade de penetração é aproximadamente 10,317 µm. Portanto, a alternativa correta é: A) 10,317 µm.

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