Um fio de cobre de 2 mm de diâmetro com condutividade de
e uma mobilidade de elétrons de
está sujeito a um campo elétrico de
. Determine a velocidade de arrastamento de elétrons.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um fio de cobre com diâmetro de 2 mm, condutividade de
, e a mobilidade dos elétrons é
. Ele está submetido a um campo elétrico de
. Nosso objetivo é descobrir a velocidade de arrastamento dos elétrons, conhecida como velocidade de drift.
Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos de eletricidade e como calcular a velocidade de drift usando as fórmulas apropriadas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a velocidade de drift (
) dos elétrons em um condutor pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a mobilidade dos elétrons. -
é o campo elétrico aplicado.
Passo 3
Vamos identificar os valores que já temos:
- Mobilidade dos elétrons,
- Campo elétrico,
Mas atenção! Precisamos que todas as unidades estejam no sistema padrão. Vamos converter
para
:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula da velocidade de drift:
Passo 5
Fazendo a multiplicação:
Resposta
A velocidade de arrastamento dos elétrons é de
.