Um cabo coaxial com impedância característica igual a 75 Ω t...

Na questão apresentada, temos como objetivo encontrar a capacitância por metro de um cabo coaxial com uma impedância característica de 75 Ω e uma indutância de 0,225 μH/m. Vamos discutir a solução passo a passo.

Tema central da questão: A questão envolve o cálculo da capacitância por metro em um cabo coaxial, dado a sua impedância característica e indutância. Este é um conceito fundamental em Eletromagnetismo na Engenharia Elétrica, importante para entender a transmissão de sinais em meios de transmissão como cabos coaxiais.

Resumo teórico: A impedância característica (Zo) de uma linha de transmissão, como um cabo coaxial, é dada pela fórmula:

Zo = √(L/C)

Onde:

• L é a indutância por unidade de comprimento (em Henrys por metro, H/m).
• C é a capacitância por unidade de comprimento (em Farads por metro, F/m).

Para encontrar C, podemos rearranjar a fórmula:

C = L / (Zo²)

Cálculo da capacitância:

Substituindo os valores dados:

• L = 0,225 μH/m = 0,225 x 10^-6 H/m
• Zo = 75 Ω

Aplicando na fórmula:

C = 0,225 x 10^-6 / (75²)

C = 0,225 x 10^-6 / 5625

C ≈ 40 x 10^-12 F/m

Portanto, a capacitância é aproximadamente 40 pF/m.

Justificativa da alternativa correta: A alternativa C - 40 pF/m está correta, pois o cálculo demonstrou que a capacitância por metro do cabo coaxial é aproximadamente 40 pF/m.

Análise das alternativas incorretas:

• A - 10 pF/m: Esta opção subestima o valor da capacitância calculada.
• B - 20 μF/m: Esta alternativa é claramente um valor exageradamente alto e irrealista para capacitância por metro de um cabo coaxial.
• D - 40 nF/m: Também um valor muito alto para um cabo coaxial típico.
• E - 80 μF/m: Esta alternativa, assim como a B, apresenta um valor muito elevado e fora do esperado.

Estratégia para interpretação: Fique atento às unidades. Muitas vezes, as alternativas incorretas utilizam unidades inadequadas ou valores fora do esperado para tentar confundir o aluno.

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