como a masernantos das elítrows sã̃s gouernadios Mm pelas lis da físe quîstica, una hifitere que entá mase prise mo ta reslistace é que erress elitrons se maerm cam uma viloc dade efet is a Veze que ena viloc deste niso depende da temperatrua,

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me mandou uma questão que fala sobre como o movimento dos elétrons é governado pelas leis da física quântica e como a velocidade efetiva desses elétrons depende da temperatura. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de mecânica quântica relacionados ao comportamento dos elétrons e como a temperatura influencia sua velocidade.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que na física quântica, os elétrons não se movem exatamente como pequenas bolas, mas sim como ondas ou partículas com propriedades de onda. Isso significa que a energia e a velocidade dos elétrons estão relacionadas aos estados quânticos que eles ocupam.

Passo 3

Agora, sobre a velocidade efetiva dos elétrons: em um material condutor, os elétrons têm uma velocidade média chamada de velocidade de deriva. Essa velocidade depende de fatores como a temperatura, porque quanto maior a temperatura, mais agitados os átomos do material ficam, o que dificulta o movimento dos elétrons.

Passo 4

A relação entre a velocidade dos elétrons e a temperatura pode ser descrita pela equação da velocidade de deriva:
vd = mu E
Onde:
  • é a velocidade de deriva,
  • é a mobilidade dos elétrons,
  • é o campo elétrico aplicado.
A mobilidade depende da temperatura, geralmente diminuindo à medida que a temperatura aumenta devido ao aumento das vibrações atômicas que interferem no movimento dos elétrons.

Passo 5

Vamos considerar que a mobilidade mu = mu0T tem uma relação inversa com a temperatura vd = mu0T cdot E :
Onde é uma constante. Substituindo na equação da velocidade de deriva:
Isso mostra que a velocidade efetiva dos elétrons diminui conforme a temperatura aumenta, se o campo elétrico for constante.

Passo 6

Para resumir, a velocidade efetiva dos elétrons em um condutor depende da temperatura devido à influência das vibrações atômicas no material. Conforme a temperatura aumenta, a mobilidade dos elétrons diminui, resultando em uma menor velocidade de deriva.

Resposta

A velocidade efetiva dos elétrons diminui à medida que a temperatura aumenta, de acordo com a relação .

Exercícios relacionados