Atividade Fisica 3

5ª Lista de Exercícios –Física III– INTESP – Prof. Alysson C. Beneti – [e-mail]

Corrente Elétrica e Resistência Elétrica

1. (Halliday, p.160) Uma esfera condutora isolada tem 10cm de raio. Um fio leva até ela uma corrente de 1,000002A. Outro fio retira dela uma corrente de 1,000000A. Quanto tempo é necessário para que o potencial da esfera aumente 1000V?

Obs: a carga elétrica acumulada em uma esfera é dada por:

R: 5,56.10-3s

2. (Halliday, p.160) Uma correia de 50cm de largura está se movendo a 30m/s entre uma fonte de cargas e uma esfera. A correia transporta as cargas para a esfera a uma taxa que corresponde a 100µA. Determine a densidade superficial de cargas da correia.

R: 6,7.10-6C/m2

3. (Halliday, p.160) O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o circuito, se a corrente ultrapassar certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusível funde quando a densidade de corrente ultrapassa 440A/cm2. Que diâmetro de fio cilíndrico deve ser usado para fazer um fusível que limite a corrente a 0,50A?

R: 3,8.10-4m

4. (Halliday, p.160) Quanto tempo os elétrons levam para ir da bateria de um carro até o motor de arranque? Suponha que a corrente é de 300A e que o fio de cobre que liga a bateria ao motor de arranque tem 0,85m de comprimento e uma seção reta de 0,21cm2. O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49.1028m-3.

R: 13min26s

5. (Halliday, p.160) Existe a possibilidade de utilizar cobre ou alumínio em uma linha de transmissão de alta tensão para transportar uma corrente de até 60A. A resistência por unidade de comprimento deve ser 0,15/Km. As massas específicas do cobre e do alumínio são 8960 e 2600Kg/m3, respectivamente. Determine (a) o módulo J da densidade de corrente e (b) a massa por unidade de comprimento  no caso de um cabo de cobre e (c) J e (d)  no caso de um cabo de alumínio.

R: a) 5,32.105A/m2; b)1,01Kg/m; c) 3,27.105A/m2; d) 0,495Kg/m

6. (Halliday, p.161) Um fio elétrico tem 1mm de diâmetro, 2m de comprimento e uma resistência de 50m. Qual é a resistividade do material?

R: 2.10-8.m

7. Uma bobina é formada por 250 espiras de fio isolado de cobre calibre 16 (diâmetro: 1,3mm) enroladas em uma única camada em uma forma cilíndrica de 12cm de raio. Qual é a resistência da bobina? Despreze a espessura do isolamento. Dado: cobre=1,69.10-8.m

R: 2,4

8. Um fio com uma resistência de 6 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 as mesmas.

R: 54