Quanto tempo os elétrons levam para ir da bateria de um carro até o motor de arranque? Suponha que a corrente é 300 A e que o fio de cobre que liga a bateria ao motor de arranque tem
de comprimento e uma seção reta de
. O número de portares de carga por unidade de volume é
.
Resposta:
.
Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A pergunta é sobre quanto tempo os elétrons levam para ir da bateria até o motor de arranque do carro. Para isso, vamos usar conceitos de corrente elétrica e velocidade de deriva dos elétrons. Vamos precisar dos seguintes dados:
- Corrente elétrica,
- Comprimento do fio de cobre,
- Seção reta do fio,
- Número de portadores de carga por unidade de volume,
- Carga elementar,
Vamos calcular o tempo que os elétrons levam para percorrer o fio até o motor de arranque.
Passo 2
Primeiro, precisamos encontrar a velocidade de deriva dos elétrons,
. A velocidade de deriva é a velocidade média com que os elétrons se movem através do condutor quando há uma corrente elétrica.
A fórmula para a velocidade de deriva é:
Vamos substituir os valores:
Passo 3
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, a velocidade de deriva:
Passo 4
Com a velocidade de deriva conhecida, podemos encontrar o tempo
que os elétrons levam para percorrer o comprimento do fio até o motor de arranque. A fórmula é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Para deixar o tempo mais claro, vamos converter segundos para minutos:
Arredondando, temos aproximadamente 13 minutos.
Resposta
O tempo que os elétrons levam para ir da bateria até o motor de arranque é de aproximadamente
.
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.
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Resposta: com
Resposta: