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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 26.1 - Ex. 65

A densidade de número de elétrons livres no cobre é 8,47 ⋅ 10 22 elétrons por centímetro cúbico. Se a tira metálica na Figura 26-41 for feita de cobre a corrente for 10,0   A , determine (a) a rapidez de deriva v e (b) a diferença de potencial V a - V b . Considere que a intensidade do campo magnético seja 2,00   T .

Passo 1

Bom, você deve ter visto que a corrente I se relaciona com a densidade de portadores n por

I = n A q v

Assim,

v = I n A q

A área é dada por

A = 0,02 ⋅ 0,001 = 2 ⋅ 10 - 5   m 2

Desta forma,

v = 10,0 8,47 ⋅ 10 22 ⋅ 2 ⋅ 10 - 5 ⋅ 1,6 ⋅ 10 - 19

Logo,

v = 3,68 ⋅ 10 - 5   m / s

Passo 2

Para achar a diferença de potencial, lembramos que

V a - V b = V H = E H d

Mas o campo elétrico Hall é igual a

E H = v B

Logo,

V a - V b = v B d

Portanto,

V a - V b = 3,68 ⋅ 10 - 5 ⋅ 2,00 ⋅ 0,02

Assim,

V a - V b = 1,47 ⋅ 10 - 6   V

Resposta

v = 3,68 ⋅ 10 - 5   m / s

V a - V b = 1,47 ⋅ 10 - 6   V

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