Quando uma diferença de potencial elétrico induz uma corrente em um fio
todas as cargas no fio se movem na mesma direção. um deslocamento médio não nulo na direção do campo elétrico é imposto as cargas negativas do fio. o movimento das cargas no fio continua completamente aleatório. um deslocamento médio não nulo na direção oposta ao campo elétrico é imposto as cargas negativas do fio.

Passo 1

Vamos lá! A pergunta é sobre o que acontece quando uma diferença de potencial elétrico (ou tensão elétrica) faz com que uma corrente elétrica flua em um fio. Isso está relacionado ao estudo de corrente elétrica e ao movimento das cargas dentro dos materiais condutores. Para resolver, vamos precisar entender como as cargas elétricas, especialmente os elétrons, se comportam quando há uma tensão aplicada em um fio.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que a corrente elétrica é basicamente o fluxo de cargas elétricas através de um condutor, como um fio de cobre. Nessas condições, os portadores de carga são geralmente elétrons, que têm carga negativa.
Quando uma diferença de potencial elétrico é aplicada em um fio, cria-se um campo elétrico dentro dele. Esse campo elétrico exerce uma força sobre os elétrons, fazendo com que eles se movam. No entanto, mesmo que os elétrons tenham essa tendência de se mover em resposta ao campo, eles também estão sempre em movimento aleatório devido à temperatura e outras interações no material.

Passo 3

A combinação desse movimento aleatório com o movimento ordenado causado pelo campo elétrico resulta em um deslocamento médio dos elétrons em uma direção específica, que é o que gera a corrente elétrica. Esse deslocamento médio é chamado de velocidade de deriva.
Importante notar que, apesar do campo elétrico apontar em uma direção, os elétrons, por serem partículas com carga negativa, se movem na direção oposta ao campo elétrico. Isso ocorre porque eles são repelidos pela região de carga negativa e atraídos pela região de carga positiva.

Passo 4

Agora, analisando as opções:
  1. Todas as cargas no fio se movem na mesma direção.
    • Não exatamente. Enquanto os elétrons se movem em uma direção (oposta ao campo), se houvesse cargas positivas móveis, elas se moveriam na direção do campo. Porém, na maioria dos fios metálicos, os portadores de carga são os elétrons.
  2. Um deslocamento médio não nulo na direção do campo elétrico é imposto às cargas negativas do fio.
    • Errado. Como mencionamos, os elétrons (cargas negativas) se movem na direção oposta ao campo elétrico.
  3. O movimento das cargas no fio continua completamente aleatório.
    • Errado. Embora haja movimento aleatório, o campo elétrico introduz um deslocamento médio ordenado, resultando em corrente.
  4. Um deslocamento médio não nulo na direção oposta ao campo elétrico é imposto às cargas negativas do fio.
    • Correto. É exatamente isso que ocorre: os elétrons se deslocam em média na direção oposta ao campo elétrico, gerando a corrente elétrica.

Resposta

A opção 4. um deslocamento médio não nulo na direção oposta ao campo elétrico é imposto às cargas negativas do fio está correta.

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