Uma ddp de
é aplicada aos terminais de um fio de cobre de comprimento
e diâmetro
. Qual o efeito sobre a velocidade de deriva dos elétrons quando se triplica o valor de
?
(A) A velocidade de deriva triplica de valor.
(B) A velocidade de deriva quadruplica de valor.
(C) A velocidade de deriva reduz-se à metade do valor inicial.
(D) A velocidade de deriva mantem-se a mesma.
(E) A velocidade de deriva reduz-se a um terço do valor inicial.
(A) A velocidade de deriva triplica de valor.
(B) A velocidade de deriva quadruplica de valor.
(C) A velocidade de deriva reduz-se à metade do valor inicial.
(D) A velocidade de deriva mantem-se a mesma.
(E) A velocidade de deriva reduz-se a um terço do valor inicial.
Passo 1
O enunciado diz que aplicamos uma diferença de potencial
nos terminais de um fio de cobre de comprimento
e diâmetro
, e pergunta como varia a velocidade de deriva dos elétrons
se triplicarmos
. O conteúdo é eletrostática e condução elétrica em metais; vamos precisar da relação entre campo elétrico, resistência e velocidade de deriva.
Passo 2
A resistência do fio é
onde
é a resistividade do cobre e
é a área da seção transversal. Pela lei de Ohm, a corrente vale
Passo 3
A velocidade de deriva dos elétrons é dada por
onde
é a densidade de portadores e
a carga do elétron. Substituindo
, obtemos
Logo,
.
Passo 4
Se
for triplicado, ou seja
, então
Isso significa que a velocidade de deriva fica com um terço do valor inicial.
Resposta
(E) A velocidade de deriva reduz-se a um terço do valor inicial.