Lista de Exercícios 06 - Campo Elétrico na Matéria

UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS Escola Politécnica Unisinos São Leopoldo Teoria Eletromagnética Prof Diefferson LISTA DE EXERCÍCIOS 06 CAMPO ELÉTRICO NA MATÉRIA Problemas selecionados do capítulo 4 do livro Fundamentals of Applied Eletromagnetics de Fawwaz T ULABY 7th edition Pearson 2015 CONDUTORES P1 Uma barra condutora possui raio de 4 mm e compri mento de 8 cm Se uma voltagem de 5 V é aplicada entre os terminais da barra e sabemos que µe 0 13 m2Vs e Ne 1 5 1016 eletronsm3 determine a a condutividade da barra b a corrente através da barra c o módulo da velocidade de deriva dos elétrons d a resistência da barra e a potência dissipada pela barra P2 Um cabo condutor com 100 m de comprimento e se ção transversal uniforme apresenta uma diferença de poten cial de 4 V entre seus terminais Se a densidade de corrente fluindo através do cabo é de 1 4 106 Am2 identifique o material do condutor Dica consulte uma tabela de condu tividade dos materiais P3 Uma folha quadrada de alumínio σAl 3 5107 Sm possui lados com comprimento de 5 cm e espessura de 2 103 mm Encontre a A resistência entre os lados opostos de uma face b A resistência entre as duas faces quadradas opostas Dica utilize a Eq 612 P4 Um resistor coaxial de comprimento l consiste de dois cilindros concêntricos O cilindro 1 interno tem raio a e é feito de um material com condutividade σ1 enquanto que o cilindro 2 externo que vai de r a até r b é feito de um material com condutividade σ2 Se os dois terminais do resistor são revestidos com placas condutoras mostre que a resistência entre os dois terminais é R l π π σ1a2 σ2 b2 a2 Para chegar a essa expressão observe que i ambos os ci lindros estão sujeitos à mesma diferença de potencial ii devido à diferença de potencial uma carga total Q é movida de uma placa condutora até a outra através do resistor dessa a carga Q1 flui através do cilindro 1 enquanto que a carga Q2 fluiu através do cilindro 2 Portanto as correntes I1 e I2 estão relacionadas à corrente total I como I I1 I2 P5 Utilize o resultado do problema P4 para encontrar a resistência de um cilindro oco com 20 cm de comprimento feito de carbono σC 3 104 Sm RESPOSTAS P1 a 3 12 104 Sm b 0 982 µA c 8 125 ms d 5 09 MΩ e 4 91µW P2 alumínio P3 a 14 mΩ b 22 8 pΩ P4 Demonstração P5 4 2 mΩ 1