A transmissão de parte da energia elétrica gerada na Usina de Itaipu se dá por meio de uma linha de transmissão em corrente contínua

SANTA CASA 2022 - QUESTÃO 16 A transmissão de parte da energia elétrica gerada na Usina de Itaipu se dá por meio de uma linha de transmissão...
SANTA CASA 2022 - QUESTÃO 16
A transmissão de parte da energia elétrica gerada na Usina de Itaipu se dá por meio de uma linha de transmissão em corrente contínua, com diferença de potencial de 6,0 × 10⁵ V e corrente de intensidade igual a 5,0 × 10³ A.

a) Calcule a potência elétrica, em watts, e a quantidade de energia elétrica transmitida a cada hora, em joules, por essa linha de transmissão.

b) A figura mostra dois fios, 1 e 2, dessa linha, em uma região em que eles podem ser considerados retos e longos, e dois pontos, P e Q. Os fios são perpendiculares ao plano do papel, a corrente elétrica que percorre o fio 1 está saindo e a corrente elétrica que percorre o fio 2 está entrando nesse plano, sendo que ambas têm a mesma intensidade.

b) A figura mostra dois fios, 1 e 2, dessa linha, em uma região em que eles podem ser considerados retos e longos, e dois pontos, P e Q. Os fios são perpendiculares ao plano do papel, a corrente elétrica que percorre o fio 1 está saindo e a corrente elétrica que percorre o fio 2 está entrando nesse plano, sendo que ambas têm a mesma intensidade.

Considere que a corrente que percorre o fio 1 gera no ponto P um campo magnético de intensidade igual a 6,0 × 10⁻⁴ T. Calcule, em teslas, para o ponto Q, a intensidade do campo magnético gerado pela corrente elétrica que percorre o fio 1 e a intensidade do campo magnético resultante criado pelas correntes que percorrem esses dois fios.

QUESTÃO ANTERIOR:

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):
a) Cálculo da potência elétrica P
P = i U
P = 5,0 . 10³ . 6,0 . 10⁵ (W)
P = 30 . 10⁸ W
P = 3,0 . 10⁹ W

Cálculo da energia elétrica Eel.
Eel = P . Δt
Eel = 3,0 . 10⁹ . 3600 (J)
Eel = 1,08 . 10¹³ J

b) Analisemos, inicialmente, os campos magnéticos gerados pelo fio 1 nos pontos P e Q.


Utilizando-se a regra da mão direita podemos representar os campos magnéticos gerados pelos fios  e  no ponto Q.


Observemos que  assim, a intensidade do campo magnético resultante no ponto Q será dada por:

Bres = B2Q – B1Q
Bres = 6,0 . 10⁻⁴ – 2,0 . 10⁻⁴ (T)
Bres = 4,0 . 10⁻⁴ T

GABARITO:
a) P = 3,0 . 10⁹ W
Eel = 1,08 . 10¹³ J
b) B1Q = 2,0 . 10⁻⁴ T
Bres = 4,0 . 10⁻⁴ T

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