Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 26.3 - Ex. 4

Uma corrente pequena, porém mensurável, de 1,2 × 10 - 10 A atravessa um fio de cobre de 2,5 m m de diâmetro. O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49 × 10 28 m - 3 . Supondo que a corrente é uniforme, calcule (a) a densidade de corrente e (b) a velocidade de deriva dos elétrons.

Passo 1

Olá, meu nobre amigo. Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

Nesta questão, temos um fio com um certo diâmetro que passa uma corrente por ele. Temos a quantidade de portadores de carga por unidade de volume. Aqui temos que calcular a densidade de corrente e a velocidade de deriva dos elétrons.

J = i A = i π d 2 4 = 4 i π d 2

Onde i = c o r r e n t e , d = d i a m e t r o   d o   f i o

e para a velocidade temos:

v d = J n ∙ e

Onde e = c a r g a   d o   e l e t r o n , n = n u m e r o   d e   p o r t a d o r e s   d e   c a r g a

Passo 2

Agora é só usar os dados da questão e substituir na primeira equação:

i = 1,2 ∙ 10 - 10 A

d = 2,5 ∙ 10 - 3 m

π = 3,14

J = 4 1,2 ∙ 10 - 10 π 2,5 ∙ 10 - 3 2 = 2,4 ∙ 10 - 5 A / m 2

Passo 3

(b) A velocidade de deriva dos elétrons é

v d = J n e

v d = 2,4 ∙ 10 - 5 A / m 2 8,47 ∙ 10 28 m - 3 × 1,60 ∙ 10 - 19 C = 1,8 ∙ 10 - 15 m / s

Resposta

(a) J = 2,4 × 10 - 5 A / m 2

(b) v d = 1,8 × 10 - 15 m / s

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um dispositivo de 18,0 W funciona com uma diferença de potencial de 9,00 V . Qual é a carga que atravessa o dispositivo em 4,00 h ?
Um feixe de partículas alfa ( q = + 2 e ) com uma energia cinética de 20 MeV corresponde a uma corrente de 0,25 μ A . (a) Se o feixe incide perpendicularmente em uma superfície plana, quantas partícul
Uma corrente é estabelecida em um tubo de descarga de gás quando uma diferença de potencial suficientemente elevada é aplicada a dois eletrodos situados no interior do tubo. O gás se ioniza; elétrons
Em um laboratório hipotético de fusão nuclear, gás hélio a uma temperatura elevada é totalmente ionizado; cada átomo de hélio dá origem a dois elétrons livres e um núcleo positivamente carregado, que