Question

01 – Numa instalação elétrica Industrial, utiliza-se fios de cobre com diâmetro igual 6 mm. Para ligar um pequeno forno elétrico, o comprimento do fio(considerar o tamanho do fio do equipamento e o fio da tomada até o disjuntor do circuito, com mesma espessura) é de 2500 mm e de condutividade (σ) igual à 0,75 x 108 (Ω.m)-1). Esse forno é utilizado para produzir peças de aço de baixo teor de carbono e de cerâmica. a) Qual será a resistividade do fio de cobre nessas condições ? (resp.: 1,33x10 -8 Ω.m) b) Qual será a resistência do fio utilizado (considerando o fio do equipamento e da instalação) ? (resp.: 1,176 m.Ω) c) O que acontecerá se for utilizada uma tomada mais próxima do disjuntor (considerar o comprimento total como metade do comprimento original) ? (resp.: 0,5878 m.Ω) d) O que pode ocorrer com a condutividade se houver um superaquecimento da instalação ? (resp.: ↑ temperatura, ↓ condutividade do condutor metálico) e) Após um longo tempo de utilização e um pequeno incêndio na fábrica, mediu-se novamente o comprimento do conjunto ( fio do equipamento + fio da tomada até o disjuntor) e veficou-se o comprimento de 2,6055 m. Sabe-se que para tal variação, ocorreu uma variação de temperatura, à partir da temperatura ambiente de 27 °C. Qual será a variação de temperaturaobservada nesse caso ? Considerando o Coeficiente linear = 33,0 x 10-5 K-1(resp.: 127,878 K) f) Quais as principais características mecânicas, térmicas e elétricas das peças metálicas produzidas pro essa fábrica ? (resp.: ↑ macio, mais maleável, melhor para usinar, soldar e conduzir melhor calor e corrente elétrica) g) Quais as principais características mecânicas e elétricas das peças de cerâmica produzidas nessa fábrica ? Se aumentar a temperatura, o que ocorre com as propriedades elétricas do material cerâmico produzido ? (resp.:Quebradiças, isolantes térmicos e elétricos à T. A.. Ao se aumentar a temperatura, o material semicondutortende à conduzir eletricidade e calor) h) Das peças metálicas produzidas, algumas eram barras cilíndricas, com diâmetro igual à 76 cm e comprimento de 1,6 m. Ao se aplicar uma força axial de tração, sobre essas barras, observa-se que seu comprimento aumenta 458 mm. O módulo de elasticidade das barras é de 0,045 Mpa. Qual será o valor da força axial aplicada sobre as barra ? (resp.: 5,843 K.N) i) Se a fábrica substituir os materiais metálicos de baixo teor de carbono por materiais de ferro fundido, o que ocorreria com o percentual de carbono presente nas peças e o que ocorreria com algumas propriedades mecânicas ? (resp.: Mais duros, pouco dúctil e pouco maleável, e mais difíceis para soldar

Answer 1

a) condutividade p = 1/T     
T=0,75*10^8
então substitui assim : T=1/p sendo :0,75*10^8 =1/p  multiplica cruzado ,sendo : 0,75*10^8 p =1  sendo p=1/0,75*10^8  que resultara em :
p=1,33 x 10 ^-8 (ohm .m)


b)  R=p*L/A onde A=área da seção tranversal do condutor 
                             R= resistência
                              L= comprimento 
                              p= resistividade 

sendo A=pi*D^2/4
          A=3,1415 * (0,006)^2/4
          A= 3,1415*(3,6x10^-5)/4
         A=1,13094/4
        A=2,82 x 10^-5 m ao quadrado 

sendo :R=1,33 x10 ^-8 x 2,5m /2,82 x 10^-5 metros ao quadrado 
            R = 3,325*10^-8/2,82*10^-5 ao quadrado
            R=1,1790*10^-3 ohm.m