PUC-PR 2015 (Complementar) — questão 32 de Física
Enunciado em texto
Um cabo coaxial é constituído por um fio de cobre, parte central, revestido por um material isolante que está rodeado por uma malha de cobre – vide figura a seguir. Além dessas camadas, os cabos coaxiais possuem uma última camada isolante geralmente de borracha (capa), que os protegem do ambiente externo. A sua aplicação ocorre na transmissão de sinais de TV e vídeo, mas também são utilizados na formação de redes locais de computadores (LAN), pois reduzem os efeitos de interferências eletromagnéticas, proporcionando boa qualidade do sinal e fluxo veloz de informações.
[Foto: ponta de um cabo coaxial descascada em degraus: o fio central de cobre, envolvido por uma camada branca translúcida de isolante, depois uma malha trançada de fios de cobre e, por fora, a capa preta.]
Fonte: <http://blog.redesecia.com.br/wp-content/uploads/2011/12/cabo-coaxial1.jpg>.
Dentre as camadas que constituem o cabo coaxial, aquela(s) responsável(eis) pela blindagem elétrica é a (ou são as)
(A) primeira camada de isolante.
(B) camada malha de cobre.
(C) segunda camada de isolante.
(D) as duas camadas de isolante.
(E) todas as camadas coaxiais.
(Enunciado e figura: Vestibular PUCPR 2015 (Complementar) — PUCPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: qual camada do cabo faz a blindagem elétrica do fio central.
Passo 1 — o que é blindagem. Um condutor fechado em volta de uma região (a gaiola de Faraday) tem, em equilíbrio, campo elétrico nulo no seu interior: as cargas livres do condutor se rearranjam e anulam o efeito dos campos externos lá dentro.
Passo 2 — quem faz esse papel no cabo. A malha de cobre é um condutor que envolve todo o fio central, como um tubo. Ela é a gaiola de Faraday do cabo: impede que campos externos (interferências) cheguem ao sinal que corre no fio central, e também que o sinal “vaze” para fora. Em geral ela é ligada ao terra.
Por que não as outras: os isolantes não têm cargas livres para se redistribuir, então não blindam nada. O isolante interno serve para manter o fio central separado da malha; a capa de borracha protege o cabo mecanicamente e da umidade.
⚠️ A armadilha: achar que “isolante isola” campos elétricos e marcar as camadas de isolante (A, C ou D). Isolante impede a passagem de corrente, mas o campo elétrico atravessa um isolante sem problema. Quem blinda é o condutor.
A ideia em uma frase: blindagem eletrostática se faz com um condutor envolvendo a região protegida, a gaiola de Faraday; no cabo coaxial, é a malha de cobre.
Resposta: alternativa B (malha de cobre).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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