[Risolto] Domanda Fisica su Densità di Corrente

Seconda legge di Ohm:

R =  ρ * L / A;

Area A  = 3,14 * r^2 = 3,14 * 2,50^2 = 19,63 mm^2 = 19,63 * 10^-6 m^2;

V = 120 mV = 120 * 10^-3 V 

R = DeltaV / i = 120 * 10^-3 / 1,08 = 0,11 Ohm;

R Cu + R Fe = R; i conduttori sono in serie, le resistenze si sommano.

L Cu = 2 L Fe;

ρCu * LCu / A + ρFe * LFe / A = 0,11 Ohm;

ρCu * 2 (L Fe) / A + ρFe * (L Fe) / A = 0,11 Ohm;

ρCu * 2 (L Fe)  + ρFe * (L Fe) = 0,11 * A;

1,78 * 10^-8 * 2 * (L Fe) + 10,0 * 10^-8 (L Fe) = 0,11 * 19,63 * 10^-6,

3,56 * 10^-8 * (L Fe) + 10,0 * 10^-8 (L Fe) = 2,16 * 10^-6;

13,56 * 10^-8 * (LFe) = 2,16 * 10^-6;

L Fe = 2,16 * 10^-6 / (13,56 * 10^-8) = 15,93 m; circa 16 m.

L Cu = 2 * 15,9 = 31,85 m; circa 32 m.

R Cu = 1,78 * 10^-8 * 32 / (19,63 * 10^-6) = 0,03 Ohm, (resistenza del cavo di Rame);

R Fe = 0,11 - 0,03 = 0,08 Ohm; (resistenza del cavo di Ferro).

DeltaV Cu = RCu * i = 0,03 * 1,08 = 0,032 V = 32 milliVolt;

DeltaV Fe = RFe * i = 0,08 * 1,08 = 0,086 V = 86 milliVolt;

ECu = DeltaV Cu / LCu = 0,032 /32 = 1 * 10^-3 V/m;

E Fe = DeltaV Fe / LFe = 0,086 / 16 = 5,4 * 10^-3 V/m.

Densità di corrente. è la stessa in ciascun cavo perché hanno la stessa sezione e sono in serie attraversati dalla stessa corrente i.

J = i / Area = 1,08 / (19,63 * 10^-6) = 5,5 * 10^4 A/m^2.

Ciao  @omfr