Um fio de cobre, de área de seçaio transversal
, é percorrido por uma corrente elétrica de 2,0A. Determine a velocidade média dos elétrons que constituem a corrente elétrica, sabendo que existern
elétrons livres
.
(A carga elétrica elementar vale:
)
(A carga elétrica elementar vale:
Passo 1
O enunciado: temos um fio de cobre com seção transversal A = 8,0\times10^{-3} cm^2, percorrido por uma corrente I = 2,0 A, com densidade de elétrons livres n = 8,4\times10^{22} elétrons/cm^3 e carga elementar e = 1,6\times10^{-19} C. O conteúdo é velocidade de deriva dos elétrons numa corrente elétrica e vamos usar a relação que liga I, n, e, A e v_d.
Passo 2
Converter unidades para o SI: A = 8,0\times10^{-3} cm^2 = 8,0\times10^{-7} m^2 (pois 1 cm^2 = 10^{-4} m^2) e n = 8,4\times10^{22} cm^{-3} = 8,4\times10^{28} m^{-3} (pois 1 cm^3 = 10^{-6} m^3).
Passo 3
Na teoria de corrente elétrica, a corrente I é a taxa de carga que passa por uma seção A. Como cada elétron carrega carga e e há densidade n de elétrons, vale
A partir daí, isolamos a velocidade de deriva v_d.
Passo 4
Isolando v_d e substituindo os valores:
Passo 5
Fazendo o cálculo numérico do denominador:
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