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Enunciado

Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 31.Exercícios e Problemas - Ex. 12

A corrente em uma lâmpada de 100   w a t t s vale 0,85   A . O filamento dentro do bulbo tem 0,25   m m de diâmetro.

  1. Qual é a densidade de corrente no filamento
  2. Qual é a corrente de elétrons no filamento?

Passo 1

Faaaaaala, galera... Tranquileba??

Por definição, sabemos que a densidade de corrente por seção transversal é dada por:

J = I A

E a área de um seção transversal de um fio comum é dada por:

A = π r 2

Assim:

J = I π r 2

Passo 2

Aplicando valores:

J = 0.85   A π 1 2 0.25 × 10 - 3 m 2 = 1.73 × 10 7 A m 2

Passo 3

Sabemos que a corrente é dada por:

I = d Q d t

I = Q t

E sendo Q = n * e sendo n o numero de elétrons. Assim:

I = n * e t

Pede-se a corrente de elétrons, ou seja, n t , de modo que:

n t = I e

Aplicando valores:

n t = 0,85   A 1.6 × 10 - 19 C = 0,85 C s 1.6 × 10 - 19 C = 5.3 × 10 18   s - 1

Resposta

Para a)

J = 1.73 × 10 7 A m 2

Para b)

n t = 5.3 × 10 18   s - 1

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