Lista 1

Curso: Engenharia Industrial Elétrica
Disciplina: Materiais Elétricos e Magnéticos
Professor: Lissandro Viena
Data: 16/09/2010
Lista de Exercícios
1) Uma corrente de 10 A circula através de um condutor com diâmetro de 1mm. Calcule a perda
de potência se o condutor é feito de: a) alumínio b) silício c)carboneto de silício
Obs: A condutividade (ohm.m)-1 dos elementos citados são respectivamente: 3,77 x 107 , 5 x 104
e 1 a 10. Todos na temperatura ambiente.
2) A perda de potência em um condutor de cobre de 2mm de diâmetro é menor do que 250 W
quando uma corrente de 5 A flui no circuito. Qual o máximo comprimento do condutor ?
3) Um valor de densidade de corrente de 1 x 105 A/cm2 é aplicado em um condutor de ouro de
50 m de comprimento. A resistência do condutor medida é de 2 Ω. Calcule o diâmetro do
condutor e tensão aplicada.
4) Um determinado resistor com 5000 Ω a partir de fibra de carboneto de boro tendo diâmetro
de 0,1 mm deve ser criado. Qual o comprimento necessário das fibras para criá-lo? Assuma a
condutividade igual a 1 ohm-1.cm-1.
5) Suponha que a mobilidade dos elétrons na prata é 75 cm2/V.s. Estime a fração dos elétrons de
valência que estão conduzindo carga elétrica.
6) Uma densidade de corrente de 5000 A/cm2 é aplicada em um condutor de magnésio. Se
metade dos elétrons de valência serve como portadores de carga, calcule a velocidade média dos
elétrons.
7) Foi aplicada uma tensão de 10 V em um condutor de alumínio de 2mm de diâmetro e 20 m
de comprimento. Se 10% dos elétrons de valência conduzem carga elétrica, calcule a velocidade
dos elétrons.
8) Em um processo de soldagem, uma corrente de 400 A flui através de um arco elétrico quando
a tensão é de 35 V. O comprimento do arco é aproximadamente igual a 0,1 polegada e o
diâmetro médio do arco é de 0,18 polegada. Calcule a densidade de corrente no arco, o campo
elétrico e a condutividade elétrica dos gases quentes durante a soldagem.
9) Calcule a condutividade elétrica do níquel em -50oC e em 500oC. A resistividade na
temperatura ambiente é 6,84 x 10-6 e coeficiente de temperatura é 0,0069 oC-1.
10) A resistividade elétrica do cromo encontrada foi de 18 x 10-6 ohm.cm. Estime a temperatura
na qual a medida da resistividade foi feita. Para o cromo, a resistividade na temperatura
ambiente é igual a 12,9 x 10-6 ohm.cm e o coeficiente de temperatura 0,0030 oC-1.
11) Após encontrar a resistividade do cobalto a 0oC, decide-se que deve dobrar o valor da
condutividade. Para qual valor de temperatura o metal deve ser resfriado ?
12) Encontre a condutividade de uma amostra de silício de diâmetro igual a 7 mm e
comprimento igual 57 mm no qual circula uma corrente de 0,25 A. Uma tensão de 24 V é
medida tomando-se como base uma distância de 45 mm.
13) Um condutor de alumínio de 10 m de comprimento deve sofrer uma queda de tensão menor
que 5 V quando uma corrente de de 5 A circula através dele. Calcule o mínimo diâmetro do
condutor.
14) Um condutor de aço carbono de diâmetro igual a 3mm possui uma resistência máxima de 20
Ω . Calcule o máximo comprimento do condutor.
15) Calcule a resistência de um condutor de alumínio com 5 mm de diâmetro e 5 m de
comprimento. Qual deve ser a corrente que deve fluir se a queda de tensão em seus terminais for
de 0,04 V. Qual a densidade de corrente? Qual o valor do campo elétrico através dos terminais
do condutor?
OBS: Os dados sobre os condutores quando não forem fornecidos nas questões estão no slide
(condutores).