Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 25.1 - Ex. 37
Um fio de ouro tem seção transversal com diâmetro de . As extremidades deste fio estão conectadas aos terminais de uma bateria de . Se o comprimento do fio é , quanto tempo, em média, é necessário para que os elétrons que saem do terminal negativo da bateria cheguem ao terminal positivo? Considere que a resistividade do ouro seja .
Passo 1
Fala galera, tudo beleza?
Então, a gente sabe como relacionar a velocidade de derivada com a corrente elétrica:
onde é a corrente elétrica, a carga fundamental, a densidade de carga do ouro e é a área. Como é constante, o tempo necessário para que o elétron percorra uma distância é
A corrente elétrica é dada por , sendo a diferença de potencial e é a resistência elétrica.
Também podemos calcular a densidade de carga conhecendo a densidade do ouro, , o número de Avogadro e a massa molar do ouro .
Portanto, temos que
Passo 2
Substituindo os dados numéricos, temos
Resposta
O tempo vale .