Defina as quantidades mobilidade eletrônica e condutividade. Quais as suas unidades no SI?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos a mobilidade eletrônica e a condutividade elétrica, indicando também as suas unidades no Sistema Internacional. O conteúdo é de transporte de carga em materiais condutores ou semicondutores, e vamos usar as definições físicas de velocidade de deriva e de lei de Ohm microscópica.
Passo 2
A mobilidade eletrônica, que chamamos de
, mede a facilidade com que os elétrons se deslocam sob a ação de um campo elétrico. Ela é definida como a razão entre a velocidade de deriva média dos elétrons
e a intensidade do campo elétrico
:
No Sistema Internacional, a velocidade é medida em metros por segundo e o campo em volts por metro, logo a unidade de
é
Passo 3
A condutividade elétrica, que chamamos de
, quantifica a capacidade de um material conduzir corrente elétrica. Microscopicamente, quando temos um gás de elétrons de densidade
e carga elementar
, a condutividade relaciona-se com a mobilidade assim:
No Sistema Internacional, a densidade
é em
,
em coulomb (
),
em
, resultando em
que também pode ser escrito como
, já que
.
Resposta
Mobilidade eletrônica
:
, unidade
.
Condutividade elétrica :
, unidade
(ou
).
Condutividade elétrica