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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 28.Exercícios e Problemas - Ex. 32

A atmosfera inferior da Terra contém íons negativos e positivos que são produzidos por elementos radioativos do solo e por raios cósmicos provenientes do espaço. Em uma certa região, a intensidade do campo elétrico atmosférico é 120   V / m e o campo é dirigido verticalmente para baixo. Esse campo faz com que inecom uma unidade de carga positiva e uma densidade de 620   c m se movam para baixo, enquanto íons com uma unidade de carse negativa e uma densidade de 550   c m - 3 se movam para cima IF:26-27). O valor experimental da condutividade do ar nessa regiăo é 2,70 × 10 - 14 ( Ω ⋅ m ) - 1 . Determine (a) o módulo da densidade de corrente e (b) a velocidade de deriva dos íons, supondo que é a mesma para íons positivos e negativos.

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

(a) A corrente em cada fio é

J = σ E = 2,70 × 10 - 14 ( Ω ⋅ m ) - 1 ( 120 V / m ) = 3,24 × 10 - 12 A / m 2 = 3,24 p A / m 2 .

Passo 2

(b) A velocidade de deriva é

v d = σ E n + + n - e = 2,70 × 10 - 14 ( Ω ⋅ m ) - 1 ( 120 V / m ) ( 620 + 550 )   í o n s   / c m 3 1,60 × 10 - 19 C = 1 , 73 c m / s .

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Resposta

a . 3,24 p A / m 2 .

b. 1,73 c m / s .

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