Cite as suposições do modelo de Drude usou para explicar a condutividade elétrica dos materiais.

Passo 1

O enunciado pede para citar as suposições do modelo de Drude usadas para explicar a condutividade elétrica dos metais. O conteúdo aqui é o modelo de condução clássica de elétrons e vamos precisar entender as hipóteses básicas desse modelo.

Passo 2

O modelo de Drude trata os elétrons de valência de um metal como um gás clássico de partículas livres submetidas a um campo elétrico externo, mas sofrendo colisões ocasionais com íons fixos do retículo.

Passo 3

Assunção 1: Entre colisões, cada elétron se move livremente sob a ação do campo elétrico, acelerando de acordo com a lei de Newton. As colisões são consideradas instantâneas e aleatórias.

Passo 4

Assunção 2: Há um tempo médio de relaxação tau que caracteriza o intervalo entre duas colisões sucessivas de um elétron com os íons fixos. Após cada colisão, o elétron perde todo o seu momento anterior.

Passo 5

Assunção 3: Os elétrons seguem a estatística clássica de Maxwell–Boltzmann, de modo que fenômenos quânticos e a estatística de Fermi–Dirac são desprezados.

Passo 6

Assunção 4: As interações elétron–elétron e elétron–fóton são negligenciadas, ou seja, as únicas colisões relevantes são as com os íons do retículo.

Passo 7

Assunção 5: O material é considerado homogêneo e isotrópico, de modo que as propriedades de condução não dependem da direção no cristal.

Resposta

  • Elétrons de valência tratados como um gás clássico de partículas livres em um potencial uniforme.
  • Entre colisões, movimento livre sob o campo elétrico, com colisões instantâneas e aleatórias com íons fixos.
  • Tempo médio de relaxação tau entre colisões, e após cada colisão o elétron perde todo o momento anterior.
  • Estatística de Maxwell–Boltzmann; efeitos quânticos (estatística de Fermi–Dirac) são desprezados.
  • Interações elétron–elétron e elétron–fóton são desconsideradas.
  • Material homogêneo e isotrópico.

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