Um grupo de cargas, cada uma com carga q, se move com velocidade v. O número de partículas por unidade de volume é n . Qual é a densidade de corrente J ?
Passo 1
Vamos entender o que o problema está pedindo: temos um grupo de partículas carregadas, cada uma com uma carga
, que estão se movendo com uma velocidade
. Além disso, sabemos que há
partículas por unidade de volume. Nosso objetivo é encontrar a densidade de corrente
. Para isso, vamos precisar usar conceitos de eletricidade, especificamente relacionados à corrente elétrica e densidade de corrente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é densidade de corrente. A densidade de corrente
descreve quanta carga está passando por uma área específica em um determinado tempo. A fórmula básica para calcular a densidade de corrente é:
Onde:
-
é o número de partículas por unidade de volume, -
é a carga de cada partícula, -
é a velocidade com que as cargas estão se movendo.
Passo 3
Agora, vamos aplicar essa fórmula com os valores que temos do problema. Substituindo as letras pelas informações dadas:
Isso significa que multiplicamos o número de partículas por unidade de volume (
) pela carga de cada partícula (
) e pela velocidade (
) para encontrar a densidade de corrente.
Resposta
A densidade de corrente
é calculada pela fórmula:
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e
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e comprimento de
.
a) Qual é a densidade de corrente no fio, sabendo que a densidade numérica dos elétrons de condução no cobre é ? Resposta:
.
a) Qual é a densidade de corrente no fio, sabendo que a densidade numérica dos elétrons de condução no cobre é
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b) Dada esta densidade numérica e a densidade de corrente, qual é a velocidade de deriva dos elétrons? Resposta .
b) Dada esta densidade numérica e a densidade de corrente, qual é a velocidade de deriva dos elétrons? Resposta