Em um fio metálico no qual há corrente elétrica, a velocidade instantânea de cada elétron livre é maior, menor ou igual à velocidade de arraste?
Passo 1
Então, a gente tem uma questão que pergunta sobre a velocidade instantânea dos elétrons livres em um fio metálico que está conduzindo corrente elétrica. O conteúdo aqui envolve corrente elétrica e movimento dos elétrons. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é a velocidade de arraste e como ela se relaciona com a velocidade instantânea dos elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a velocidade de arraste. Quando a corrente elétrica passa por um fio, os elétrons não ficam parados. Eles se movem em uma direção específica devido ao campo elétrico aplicado. A velocidade com que esses elétrons se deslocam nessa direção é chamada de velocidade de arraste. Essa velocidade é relativamente lenta, geralmente na ordem de milímetros por segundo.
Passo 3
Agora, a velocidade instantânea de um elétron livre no fio não é só a velocidade de arraste. Além desse movimento direcional, os elétrons também estão constantemente se movendo de forma aleatória devido à energia térmica. Essa movimentação aleatória faz com que os elétrons tenham uma velocidade muito maior, mas que não contribui para a corrente elétrica líquida.
Passo 4
Então, se a gente comparar as duas velocidades:
- Velocidade de arraste: movimento direcional lento responsável pela corrente elétrica.
- Velocidade instantânea: inclui o movimento aleatório rápido devido à energia térmica, além da velocidade de arraste.
Passo 5
Com isso, fica claro que a velocidade instantânea de cada elétron livre é maior do que a velocidade de arraste, já que inclui tanto o movimento direcional quanto o movimento aleatório rápido.
Resposta
A velocidade instantânea de cada elétron livre é maior do que a velocidade de arraste.
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