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Uma transmissão elétrica é planejada com dois fios paralelos longos são separados por uma distância de . A corrente em um dos fios é duas vezes a intensidade da outra corrente. Se a magnitude da força em um comprimento de de um dos fios for igual a qual é a maior das duas correntes?

a. 0.63 A
b. 40 mA
c. 20 mA
d. 0.20 A
e. 0.40 A
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Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre a corrente elétrica e a força magnética entre dois fios paralelos. A força por unidade de comprimento entre dois fios paralelos que transportam correntes é dada pela fórmula: \[ F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}}{{2\pi d}} \] onde: - \( F \) é a força entre os fios, - \( \mu_0 \) é a permeabilidade do vácuo, - \( I_1 \) e \( I_2 \) são as correntes nos fios, - \( d \) é a distância entre os fios. Dado que a corrente em um dos fios é o dobro da corrente no outro, podemos definir \( I_1 = I \) e \( I_2 = 2I \). Substituindo na fórmula, temos: \[ F = \frac{{\mu_0 \cdot I \cdot 2I}}{{2\pi d}} = \frac{{\mu_0 \cdot 2I^2}}{{2\pi d}} = \frac{{\mu_0 \cdot I^2}}{{\pi d}} \] Para encontrar a maior corrente, precisamos analisar as opções dadas. Vamos considerar que a maior corrente é \( I_2 = 2I \). Agora, vamos analisar as alternativas: a) 0.63 A b) 40 mA (0.040 A) c) 20 mA (0.020 A) d) 0.20 A e) 0.40 A Se considerarmos a maior corrente como \( I_2 \), precisamos que \( I \) (a menor corrente) seja tal que \( 2I \) esteja entre as opções. Vamos calcular: - Se \( I = 0.20 A \), então \( I_2 = 0.40 A \) (opção e). - Se \( I = 0.40 A \), então \( I_2 = 0.80 A \) (não está nas opções). - Se \( I = 0.63 A \), então \( I_2 = 1.26 A \) (não está nas opções). A única opção que se encaixa é a opção e) 0.40 A, que é a maior corrente. Portanto, a resposta correta é: e) 0.40 A.

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há 2 anos

Vamos analisar as opções: A força entre os fios condutores paralelos é dada por \( F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot \ell}}{{2\pi \cdot d}} \), onde \( \mu_0 \) é a permeabilidade magnética do vácuo, \( I_1 \) e \( I_2 \) são as correntes nos fios, \( \ell \) é o comprimento e \( d \) é a distância entre os fios. Se a força em um comprimento de 1 metro de um dos fios for igual a 2 x 10^-5 N, e a distância entre os fios for de 1 metro, então podemos calcular a maior das duas correntes. Substituindo na fórmula, temos: \( 2 \times 10^{-5} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \times I \times 2I \times 1}}{{2\pi \times 1}} \) Simplificando, obtemos: \( 2 \times 10^{-5} = 4\pi \times 10^{-7} \times 2I^2 \) \( I^2 = \frac{{2 \times 10^{-5}}}{{4\pi \times 10^{-7} \times 2}} \) \( I^2 = \frac{{10^{-5}}}{{2\pi \times 10^{-7}}} \) \( I^2 = \frac{5}{\pi} \times 10^2 \) \( I = \sqrt{\frac{5}{\pi} \times 10^2} \) Calculando, temos: \( I \approx 0.40 A \) Portanto, a alternativa correta é: e. 0.40 A

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