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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 26.Problemas Adicionais - Ex. 82

Um acelerador linear produz um feixe pulsado de elétrons. A corrente equivalente dos pulsos é 0,50   A e a duração de cada pulso é 0,10   μ s .

(a) Quantos elétrons são acelerados por pulso?

(b) Qual é a corrente média se a frequência de operação da máquina é de 500 pulsos por segundo?

Se a energia dos elétrons é 50   M e V , determine:

(c) a potência média e

(d) a potência máxima do acelerador.

Passo 1

Letra a:

Os dados que o problema nos trás são:

i = 0,5 A

Δ t = 0,1 × 10 - 6 s

Sabemos que a corrente em função do número de portadores de carga é:

i = n e Δ t

E sabemos também que e = 1,6 × 10 - 19 C , então é só substituir:

n = i Δ t e = 0,5.0,1 × 10 - 6 1,6 × 10 - 19 = 0,03125 × 10 13 = 3,125 × 10 11

Passo 2

Letra b:

A corrente média vai ser:

i = n e Δ t × p u l s o s = 0,5.500 = 250 A

Passo 3

Letra c:

A potência média vai ser a potência referente a um pulso:

P = i V = 0,5.50 × 10 6 = 25 × 10 6 W

Passo 4

Letra d:

E a potência máxima vai ser referente aos 500 pulsos dados:

P = 0,5.500.50 × 10 6 = 12500 × 10 6 = 1,25 × 10 10 W

Resposta

a ) 3,125 × 10 11

b ) 250 A

c ) 25 × 10 6 W

d ) 1,25 × 10 10 W

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