Um material condutor possui a forma de um paralelepípedo com seção reta de , um comprimente de e uma resistência de . O material de que é feito o objeto possui elétrons . Uma diferença de potencial de é mantida entre as faces dianteira e traseira.
c) Qual é o valor da velocidade de deriva dos elétrons de condução?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que o problema está pedindo. Temos um paralelepípedo condutor com uma seção reta de , comprimento de e resistência de . Além disso, sabemos que o material possui uma densidade de elétrons de é e que há uma diferença de potencial de aplicada. Precisamos descobrir qual é a velocidade de deriva dos elétrons de condução. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência elétrica, corrente elétrica e velocidade de deriva.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a corrente elétrica que está passando pelo condutor. Sabemos que a corrente ( ) pode ser calculada usando a Lei de Ohm, que relaciona a diferença de potencial ( ) à resistência ( ):
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora, precisamos converter a área da seção reta de para metros quadrados, já que as unidades padrão no Sistema Internacional são em metros:

Passo 4

A velocidade de deriva ( ) está relacionada à corrente elétrica, densidade de elétrons ( ), carga do elétron ( ) e área da seção reta ( ). A fórmula para a velocidade de deriva é:
Onde:
  • é a corrente elétrica ( ),
  • é a densidade de elétrons ( é),
  • é a carga de um elétron ( ),
  • é a área da seção reta ( ).

Passo 5

Vamos agora substituir todos os valores na fórmula para calcular a velocidade de deriva:
é

Passo 6

Calculando o denominador:
Agora, dividimos a corrente pelo resultado:

Resposta

A velocidade de deriva dos elétrons de condução é aproximadamente .

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Um material condutor possui a forma de um paralelepípedo com seção reta de , um comprimente de e uma resistência de . O material de que é feito o objeto possui elétrons . Uma diferença de potencial de é mantida entre as faces dianteira e traseira.
b) Qual é a corrente que atravessa o material?
Dado o fasor de corrente , com , determine o fasor de tensão:
Em um resistor de
Determine a tensão em cada um desses elementos em t= 1 ms .
Resposta:
a)
Um resistor de comprimento está submetido a uma diferença de potencial de 120 V . A condutividade deste material é de . A potência dissipada pelo resistor é de 500 W .
b) Quanto tempo o resistor precisa ficar ligado para dissipar uma energia de 10 kW .h?
Um fio condutor de raio e resistividade , possui um comprimento de . O número de portadores de carga por volume deste fio é . A densidade de corrente deste fio é dada pela equação , onde .
a) Determine a resistência do fio.