a) Encontre a densidade das cargas móveis em um pedaço de cobre, assumindo que cada átomo contribui com um elétron livre. [Pesquise as constantes físicas necessárias.]
b) Calcule a velocidade média dos elétrons em um fio de cobre com 1 mm de diâmetro, pela qual passa uma corrente de . [Nota.: está e literalmente uma velocidade de uma lesma. Como você pode, então, ter uma conversa telefônica de longa distância?]
c) Qual é a força de atração entre dois fios desses, a 1 cm um do outro?
d) Se você pudesse, de alguma forma, remover os íons positivos estacionários, qual seria a força de repulsão elétrica? Quantas vezes ela é maior que a força magnética?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
A - A densidade de carga é igual a:
Substituindo os valores, nós obtemos o seguinte resultado
Com isso, temos o seguinte valor aproximado
Onde é a densidade numérica dos átomos de cobre, é a carga do elétron, massa do elétron e e são densidades de carga e massa, respectivamente.
Passo 2
B - Suponhamos que a densidade de corrente seja uniforme, então
Então, nós temos que
O que nos dá o seguinte valor aproximado
Passo 3
C – A força de atração é igual a
Logo, temos que
Que nos fornece um valor igual a
Passo 4
D – A força elétrica repulsiva é igual a
O rendimento será dado por
O que nos fornece o seguinte valor aproximado
Portanto, a força elétrica repulsiva é igual a