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Enunciado

Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 31.Exercícios e Problemas - Ex. 57

Os dois fios mostrados na FIGURA P31.57 são feitos do mesmo material. Quais são a corrente e a velocidade de deriva no segmento de fio com 2,0 mm de diâmetro?

Passo 1

Fala galera, tudo tranquilo? Espero que todos estejam com a figura em mãos.

São fios idênticos com diâmetros diferentes, há uma conservação de corrente. (Lei de Kirchhoff) I 1 = I 2 = 2.0 A , uma equação que envolve densidade de corrente e velocidade de deriva é a equação 31.13: J = n e e   v d . Podemos igualar as duas densidade

J 1 = n e v d 1 = J 2 = n e v d 2

v d 1 = J 1 / n e , v d 2 = J 2 / n e   →   v d 2 = ( J 2 / J 1 ) v d 1

v d 2 = I 2 / A 2 I 1 / A 1 v d 1 = A 1 A 2 v d 1 = 1 / 2 1 2 ( 2 × 1 0 - 4 m / s )

v d 2 = 0.5 × 1 0 - 4 m / s = 5 × 1 0 - 5 m / s

Resposta

I = 2 A

v d = ( 1 / 4 ) v 1 = 0.5 × 1 0 - 4 m / s   o u   5 × 1 0 - 5 m / s

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