UFF – Física 2 – Provas Antigas – VS – 2022.1 – Questão 3
Em um acelerador de partículas, dois feixes paralelos, um de prótons e outro de elétrons, possuem a mesma densidade volumétrica de partículas [número de partículas por volume]. Os prótons movem-se no sentido positivo do eixo , enquanto os elétrons no sentido oposto, ambos com velocidade de módulo . A intensidade da densidade de corrente no acelerador de partículas é:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Eaee!!! Belezinha? Olha.. basicamente nessa questão temos que calcular a intensidade da densidade de corrente no acelerador de partículas a partir dos feixes de prótons e de elétrons... que bizarro ein??
Mas vamos com calma que vai dar tudo certo, belezinha?
Então bora lá!!!
Passo 2
Sendo que a densidade de corrente é dada por , em que é a área atravessada pela corrente , sendo , em que é o número de portadores de carga em um tempo .
Assim, substituindo na expressão de , obtemos:
Multiplicando o numerador e o denominador da expressão de por um comprimento , e sabendo que a densidade volumétrica dos portadores é , temos para :
Sendo ainda (velocidade das cargas), temos que:
Passo 3
Com essa expressão, calculamos o vetor densidade de corrente resultante a seguir:
Realizando a soma vetorial acima, sabendo que os prótons possuem carga positiva e estão no sentido positivo do eixo , ao passo que os elétrons possuem carga negativa e estão no sentido negativo do eixo , temos:
Entendeu direitinho? Responde aee ;)
Resposta
c)