Questão 3

UFU 2015

Física

(UFU - 2015 - 2^a FASE)

Uma pessoa pretende montar um circuito elétrico, conforme o esquematizado a seguir:

Nele, essa pessoa irá instalar um fusível (F), que interrompe a passagem de corrente pelo circuito, caso ela seja superior a 0,6 A. Para tal montagem, ele dispõe de dois cilindros condutores, de material e dimensão distintos, conforme as especificações a seguir:

A resistividade elétrica do material (1) é 3 x 10^-5 Ω.m e a do material (2) é 8 x 10^-5 Ω.m e “A” representa a área da secção reta de cada cilindro condutor.

A) Com base nas especificações indicadas, qual a resistência elétrica de cada um dos cilindros condutores?

B) Considerando desprezível a resistência dos demais fios indicados no circuito, exceto a dos cilindros condutores, qual deles (1 ou 2) deve ser empregado no referido circuito, de tal modo que o fusível não interrompa a passagem da corrente elétrica gerada?

Gabarito:

Resolução:

Tendo em vista que:

$R = ho cdot frac{L}{A}$

R1:

$R_{1} = frac{3 cdot 10^{-5} cdot 4 cdot 10^{-1}}{2 cdot 10^{-6}} = 6 Omega$

R2:

$R_{2} = frac{8 cdot 10^{-5} cdot 1 cdot 10^{-1}}{4 cdot 10^{-6}} = 2 Omega$

Os resistores de 6 e 12 Ohms estão em paralelo:

$frac{1}{R_{p}} = frac{1}{6} + frac{1}{12}$

$R_{p} = 4 Omega$

Esse conjunto em paralelo está em série com os demais resistores:

$R_{eq} = 10 + 4 + R_{c} Rightarrow R_{eq} = 14 + R_{c}$

Para o limite do fusível:

$i = frac{varepsilon}{R_{eq} +r}$

Sendo r = 0:

$0,6 = frac{12}{R_{eq}} = 20 Omega$

Por fim:

$R_{eq} = 14 + R_{c}$

$20 = 14 + R_{c}$

$R_{c} = 6 Omega$

O condutor empregado é o de número 1.

Questões relacionadas

Questão 18

(UFU - 2015 - 1ª FASE) Um feixe de elétrons incide sobre uma superfície, demarcando os lugares onde a atinge. Todavia, há um anteparo com duas aberturas entre a fonte emisso...

Ver questão

Questão 11

(UFU - 2015 - 1ª FASE) Especificações técnicas sobre segurança em obras informam que um determinado tipo de cabo suporta a tensão máxima de 1.500 N sem...

Ver questão

Questão 12

(UFU - 2015 - 1ª FASE) Uma pessoa arremessa um corpo de material deformável de massa m1, com velocidade v1 em sentido oposto a um outro corpo, também de mesmo material, poré...

Ver questão

Questão 13

(UFU - 2015 - 1ª FASE) Nas galáxias, há uma diversidade de estrelas que se organizam em pares, chamadas estrelas binárias. Elas orbitam um centro de massa, localizado entre...

Ver questão