A densidade de corrente em um fio é 2,0 × 10 6 A / m 2 , o comprimento do fio é 5,0 m e a densidade de elétrons de condução é 8,49 × 10 28 m - 3 . Quanto tempo um elétron leva (em média) para atravessar o fio de um extremo a outro?

Passo 1

Fala aí! tudo certinho? 😉

Iremos calcular a velocidade de média dos elétrons em um fio sabendo que a densidade de corrente em um fio é 2,0 × 10 6 A / m 2 , o comprimento do fio é 5,0 m e a densidade de elétrons de condução é 8,49 × 10 28 m - 3 .

Tem ideia de como fazemos isso? 👀

Para isto iremos usar a Eq. 26-7

v d = J n e

Veja só! 😊

Passo 2

Usando os dados: J = 2,0 × 10 6 A / m 2 , n = 8,49 × 10 28 m - 3 e e = 1,6 × 10 - 19 C , temos

v d = J n e

Substituindo os valores...

v d = 2,0 × 10 6 A / m 2 8,49 × 10 28 m - 3 × 1,6 × 10 - 19 C

v d = 1,47 × 10 - 4 m / s

Tranquilo até aqui? 😬

Passo 3

A esta velocidade média, o tempo necessário para que o elétron percorra uma distância L = 5,0 m é

t = L v d

t 5,0 m 1,47 × 10 - 4 m / s

t = 3,4 × 10 4 s .

Legal, né? Responde Aí! 😁

Resposta

t = 3,4 × 10 4 s .

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