(Cap 26 Ex – 5) Um feixe de partículas contém 2,0 X 10 8 íons positivos duplamente carregados por centímetro cúbico, todos se movendo para o norte com uma velocidade de 1,0 X 10 5 m / s . Determine (a) o módulo e (b) a direção da densidade de corrente J. (c) Que grandeza adicional é necessária para calcular a corrente total i associada a esse feixe de íons?

Passo 1

E ai crianças, vocês estão prontos?

Estamos capitão!

Eu não ouvi direito!!

ESTAMOS CAPITÃO haha...

Bora resolveeeer

Aqui é descrito um feixe de partículas carregadas que correm em uma direção com uma certa velocidade logo podemos calcular o módulo da corrente de uma forma facil, J = n q v onde n é o numero de partículas por unidade de volume, q é a carga das partículas e v é a velocidade das partículas.

Passo 2

  1. Como os íons são positivos e duplamente carregados, a carga das partículas é 2e. Assim, temos:
  2. J = n 2 e v =

    2 × 10 8 í o n s / m 3 × 3,2 × 10 - 19 C × 1,0 × 10 5 m / s

    = 6,4   A / m 2 .

    onde e = 1,6 × 10 - 19 C

    Passo 3

  3. Como as partículas são positivamente carregadas, a densidade de corrente tem a mesma direção que a velocidade, ou seja, aponta para o norte.
  4. Passo 4

  5. Para calcular a corrente, é preciso conhecer a área da seção reta do feixe de íons, caso em que a equação i = JA pode ser usada.

Resposta

(a) J = 6,4 A / m 2 .

(b) Para o norte.

(c) É preciso conhecer a área da seção reta do feixe de íons.

Exercícios Resolvidos de Densidade de Corrente Uniforme

Ver Teoria

Exercícios de Livros Relacionados

Um fio de cobre de calibre 10 conduz uma corrente de 20A . Considerando que o cobre tenha um elétron livre por átomo, calcule a rapidez de deriva dos elétrons livres no fio.
Uma corrente pequena, porém mensurável, de 1,2 × 10 - 10 A atravessa um fio de cobre de 2,5 m m de diâmetro. O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49 × 10 28 m - 3 . Supondo que a
O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o circuito, se a corrente ultrapassar um certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusível funda quando a densidad
Um pedaço de fio de cobre calibre 10 e um pedaço de fio de cobre calibre 14 estão soldados entre si nas duas extremidades. Os fios conduzem uma corrente de 15A . (a) Se há um elétron livre para cada á
Em um dos feixes que colidem em um supercolisor de prótons, os prótons estão se movendo com velocidades aproximadamente iguais à velocidade da luz e a corrente do feixe é 5,00m A . A densidade de corr