Um fio de cobre de área transversal igual a 4mm2

Um fio de cobre é um componente elétrico muito utilizado em diversos circuitos elétricos e eletrônicos. Saber calcular sua resistência elétrica e corrente elétrica é fundamental para dimensionar corretamente esses circuitos.

Neste artigo, vamos mostrar como calcular a resistência elétrica e a corrente elétrica de um fio de cobre, considerando sua área transversal, comprimento e tensão elétrica aplicada.

Lei de Ohm

A lei de Ohm é uma das leis fundamentais da eletricidade e estabelece a relação entre a tensão elétrica (V), a corrente elétrica (I) e a resistência elétrica (R) de um componente elétrico. Essa relação é dada por:

$$R = \frac{V}{I}$$

$$I = \frac{V}{R}$$

Cálculo da resistência elétrica do fio de cobre

Para calcular a resistência elétrica do fio de cobre, é necessário conhecer sua área transversal, comprimento e a resistividade elétrica do material. A fórmula utilizada para esse cálculo é:

$$ R = \frac{\rho \cdot L}{A} $$

onde:

R é a resistência elétrica do fio (em ohms)
ρ é a resistividade elétrica do material (em ohms.m)
L é o comprimento do fio (em metros)
A é a área transversal do fio (em metros quadrados)

Para o cobre, a resistividade elétrica é de 0,0172 Ω.m.

Cálculo da corrente elétrica no fio de cobre

Com a resistência elétrica calculada, podemos utilizar a lei de Ohm inversa para calcular a corrente elétrica que passa pelo fio de cobre. A fórmula utilizada é:

$$I = \frac{V}{R}$$

onde:

I é a corrente elétrica (em amperes)
V é a tensão elétrica aplicada no fio (em volts)
R é a resistência elétrica do fio (em ohms)

Exemplo de cálculo

Suponha que temos um fio de cobre com área transversal de 4mm² e comprimento de 2,5km, e que esse fio está conectado a uma tensão elétrica de 2,0V. Vamos calcular a resistência elétrica e a corrente elétrica que passa por esse fio.

Utilizando a fórmula para calcular a resistência elétrica do fio de cobre, temos:

$$R = \frac{0,0172 \ \Omega\cdot m \cdot 2500 \ m}{4 \ mm^2 \cdot 10^{-6} \ m^2} = 7,8 \ \Omega$$

Agora, utilizando a lei de Ohm inversa, podemos calcular a corrente elétrica que passa pelo fio:

$$I = \frac{2V}{7.8\Omega} = 0.26A$$

Portanto, a resistência elétrica do fio de cobre é de 7,8 Ω e a corrente elétrica que passa por ele é de 0,26 A.

Conclusão

Com esses cálculos, podemos concluir que a resistência elétrica do fio de cobre é de 7,8 Ω e a corrente elétrica formada no fio é de 0,26 Ω.

É importante lembrar que o cálculo da resistência elétrica e da corrente elétrica é fundamental para o dimensionamento correto de circuitos elétricos e para a escolha dos componentes que serão utilizados. Além disso, esses cálculos também são essenciais para garantir a segurança das instalações elétricas e dos usuários.

Outro ponto importante é o uso de unidades adequadas em cada etapa do cálculo. No exemplo que utilizamos, foi necessário converter a área transversal do fio de mm² para m², para que pudéssemos utilizar a fórmula correta para o cálculo da resistência elétrica.

Portanto, é fundamental que profissionais que trabalham com instalações elétricas tenham um bom conhecimento sobre as leis e conceitos fundamentais da eletricidade, para que possam garantir a segurança e o bom funcionamento das instalações elétricas.

Em resumo, neste post vimos como calcular a resistência elétrica e a corrente elétrica de um fio de cobre utilizando as leis de Ohm. Também destacamos a importância desses cálculos no dimensionamento e na segurança das instalações elétricas, além da necessidade do uso de unidades adequadas em cada etapa do cálculo.