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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 26.Problemas Adicionais - Ex. 79

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 é chamado de partícula alfa. Um campo elétrico aplicado faz com que as partículas alfa se movam para leste com uma velocidade de deriva de 25,0   m / s e que os elétrons se movam para oeste com uma velocidade de deriva de 88,0 m/s. O número de partículas alfa por unidade de volume é 2,80   ×   10 15   c m - 3 . Determine

(a) a densidade de corrente total e

(b) o sentido da corrente elétrica.

Passo 1

Letra a:

O número de elétrons vai ser o dobro do número de partículas alfa. Como n p = 2,8 × 10 15 , então n e = 5,6 × 10 15 . E a densidade de corrente tem a ver com n , mas atmbém com a velocidade de deriva e com a carga elementar dessa forma:

J = n p v p + n e v e e = 2,8 × 10 15 . 2500 + 5,6 × 10 15 . 8800 1,6 × 10 - 19 = 10 A / c m 2

Passo 2

Letra b: o sentido da corrente elétrica é dado pelo sentido dos portadores positivos de carga, então a corrente se movimenta para leste.

Resposta

a ) 10 A / c m 2

b ) l e s t e

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