Fundamentos de Fisica - Vol. 3. Halliday - 9ª Edição, Capítulo 26 – seção 4 - Problema 34.
(Cap 26 Ex – 34) A Fig. 26-28 mostra um fio 1, com de diâmetro, e um fio 2, com de diâmetro, ligados por um trecho de fio em que o diâmetro varia gradualmente. O fio é de cobre e está sendo percorrido por uma corrente distribuída uniformemente ao longo de qualquer seção reta do fio . A variação do potencial elétrico V ao longo do comprimento do fio 2 é . O número de portadores de carga por unidade de volume é . Qual é a velocidade de deriva dos elétrons de condução no fio l ?
Passo 1
E ai crianças, vocês estão prontos?
Estamos capitão!
Eu não ouvi direito!!
ESTAMOS CAPITÃO haha...
Bora resolveeeer
Vemos pela imagem que temos dois fios, um de diâmetro e o outro de . Também, sabemos que a DDP no fio 2 é ao longo de um comprimento . Dessa forma, podemos calcular o campo elétrico no fio:
A partir do campo no fio 2, podemos calcular a densidade de corrente. Pela definição da resistividade:
Portanto:
Passo 2
Como a corrente deve ser igual nos dois fios:
Passo 3
Podemos usar a seguinte equação para a velocidade de deriva dos elétrons:
Utilizando a concentração de elétrons de condução no cobre