- Uma corrente é submetida a uma placa de material desconhecido, de comprimento muito grande, largura , e espessura desprezível, que está imersa a um campo magnético , conforme mostra a figura abaixo. Considerando que os portadores de carga se deslocam com uma velocidade , calcule a diferença de potencial entre os pontos e .
- A diferença de potencial é positiva ou negativa? Explique sua resposta.
- O material do item anterior é um condutor? Explique sua resposta.
Passo 1
Bem, o problema nos disse que temos aqui uma tira perpendicular a um campo magnético carregando uma corrente :
Cara, devido ao campo magnético perpendicular e a corrente, aparece nas cargas (os elétrons) uma força devido ao campo magnético fazendo que as cargas se concentrem de um lado da fita (no caso do desenho elas se concentram do lado esquerdo devido a regra da mão direita):
Daí, com a concentração de cargas negativas de um lado, o outro fica com uma concentração de cargas positivas fazendo gerar um campo elétrico como mostra a figura. Esse acúmulo de cargas negativas vai acontecendo até que chega um ponto onde a força elétrica se iguala a força magnética e para de acumular cargas nas bordas. Quando isso acontece, quando isso acontece, o campo elétrico atinge um valor máximo e pode ser encontrado por:
Onde é a diferença de potencial horizontal e é a largura da barra. Esse acontecimento recebe o nome de EFEITO HALL.
Passo 2
Então, se queremos encontrar a diferença de potencial, podemos...
Pow, de acordo com as teorias de Efeito Hall, esse campo elétrico que aparece pode ser calculada através da fórmula:
Onde é a velocidade de deriva que ele nos deu, e é o módulo do campo elétrico.
Passo 3
O passo 1, basicamente já responde essa pergunta, não?
Afinal, ...
E se tem um baixo potencial (onde as cargas negativas estão) enquanto que o tem um alto potencial...
Logo, a diferença de potencial será positiva.
Passo 4
Provavelmente o material será um condutor.
Embora não saibamos qual é a velocidade de deriva das cargas, nem do campo elétrico aplicado, é impossível dar alguma certeza, mas por ser uma fita longa, para fazer conduzir corrente no interior de um material isolante necessitaria de uma alta diferença de potencial nas extremidades dessa fita. Portanto é mais plausível de que seja um condutor.
Resposta
Letra A:
Letra B: Positiva
Letra C: Condutor