Question
Quando uma diferença de potencial é aplicada em um fio de cobre pertencente a um trecho de um circuito. ele é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i_(1) O fio é substituído por outro fio de cobre de mesmo comprimento, mas com um diâmetro duas vezes maior. A diferença de potencial aplicada é a mesma. Qual a intensidade da nova corrente elétrica i_(2) A a_(2)=i_(1) B. i_(2)=3i_(1) C i_(2)=2i_(1) D. i_(2)=(i_(1))/2 E i_(2)=4i_(1)
Solution
4.6
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Esther
Veterano · Tutor por 10 anos
Resposta
Para resolver esse problema, podemos usar a Lei de Ohm e a fórmula para calcular a área de um círculo.A Lei de Ohm afirma que a corrente elétrica que flui por um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada e inversamente proporcional à resistência do condutor. Portanto, podemos escrever a seguinte equação:
Onde:-
é a intensidade da corrente elétrica,-
é a diferença de potencial aplicada,-
é a resistência do condutor.Sabemos que a diferença de potencial aplicada é a mesma em ambos os casos, então podemos igualar as duas equações:
Onde:-
é a resistência do primeiro fio de cobre,-
é a resistência do segundo fio de cobre.A resistência de um condutor é proporcional à sua áreaversal e inversamente proporcional ao seu comprimento. Portanto, podemos escrever a seguinte equação:
Onde:-
é a resistividade do material,-
é o comprimento do condutor,-
é a área de seção transversal do condutor.Sabemos que o comprimento dos fios é o mesmo em ambos os casos, então podemos simplificar a equação da resistência:
A área de seção transversal de um círculo é dada pela fórmula:
Onde:- \() é o raio do círculo.Sabemos que o diâmetro do segundo fio é duas vezes maior que o do primeiro fio, então o raio do segundo fio é igual ao dobro do raio do primeiro fio. Substituindo na fórmula da área, temos:
Agora podemos substituir as áreas na fórmula da resistência:
Substituindo essas expressões na equação da corrente elétrica, temos:
Simplificando, temos:
Podemos ver que a intensidade da nova corrente elétrica é igual a quatro vezes a intensidade da primeira corrente elétrica. Portanto, a resposta correta é:E.