Conteúdo envolvido: definição de densidade de corrente (), relação com mobilidade e carga, arrastamento, condutividade/resistividade. Vamos precisar das fórmulas:
com
Passo 2
Parte (a):
Sabemos que a densidade de carga volumétrica é , a mobilidade e o campo .
Aplicamos
- Calculando: 4,1times10^-3times0,085approx3,485times10^-4
e depois 3,485times10^-4times3,6times10^9approx1,2546times10^6
- Logo |vec Ja|approx1,25times10^6;A/m^2
Passo 3
Parte (b):
Aqui a fórmula é J = n,|q|,vd com n=6times10^28,/m^3, |q|=1,602times10^-19,C e vd=0,04,mm/s=4times10^-5,m/s.
- Logo J = 6times10^28times1,602times10^-19times4times10^-5
Vamos por partes: 6times4=24, então 24times10^28-5=24times10^23=2,4times10^24,
e multiplicando por 1,602times10^-19 dáJapprox2,4times10^24times1,602times10^-19approx3,84times10^5;A/m^2
A resistividade é rhores=3times10^-8,Omegacdotm, então a condutividade valesigma=1rhores=13times10^-8approx3,33times10^7;S/m
- O campo é E=48,mV/m=0,048,V/m, e a relação é J = sigma,E = (3,33times10^7)times0,048approx1,60times10^6;A/m^2