A imagem abaixo apresenta a representação da estrutura cristalina em que átomos de um metal condutor estão organizados. As esferas de cor marrom representam os núcleos atômicos enquanto as esferas de cor azul com o sinal negativo representam elétrons livres.
Fonte: Material Digital de Física - 2a Série - 2º bimestre - Seduc-SP.
Podemos afirmar que uma corrente elétrica neste metal condutor está associada ao:
Movimento ordenado de elétrons livres e prótons devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico.
Movimento ordenado dos elétrons livres devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico.
Movimento ordenado dos elétrons livres causado pelo aumento da temperatura do material.
Movimento aleatório dos elétrons devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico.
Movimento desordenado dos elétrons livres causado pela agitação térmica.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre como os átomos estão organizados em um metal condutor e nos pergunta sobre o que está associado a uma corrente elétrica nesse material. A matéria envolvida aqui é eletricidade, especificamente o comportamento dos elétrons em condutores. Para resolver, vamos precisar entender como os elétrons se movem dentro de um metal quando uma força elétrica (como de uma bateria) é aplicada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em um metal condutor, os átomos são organizados de forma que seus elétrons mais externos não estão fortemente ligados aos núcleos. Esses elétrons são chamados de “elétrons livres” porque podem se mover facilmente pelo material.

Passo 3

Quando aplicamos uma força elétrica, como conectando o metal a uma bateria, criamos um campo elétrico dentro do material. Esse campo exerce uma força sobre os elétrons livres, fazendo com que eles comecem a se mover em uma direção específica. Esse movimento ordenado de elétrons é o que chamamos de corrente elétrica.

Passo 4

É importante notar que nem os prótons (as partículas positivas dentro dos núcleos atômicos) se movem nesse processo. Os prótons estão fixos no núcleo e não contribuem para o fluxo de corrente elétrica. Portanto, a corrente elétrica é gerada principalmente pelo movimento dos elétrons livres.

Passo 5

Agora, analisando as opções fornecidas:
  1. Movimento ordenado de elétrons livres e prótons devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico. – Não, porque os prótons não se movem na condução elétrica.
  2. Movimento ordenado dos elétrons livres devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico. – Sim, essa está correta.
  3. Movimento ordenado dos elétrons livres causado pelo aumento da temperatura do material. – Não, o aumento de temperatura pode aumentar a agitação térmica, mas não causa movimento ordenado.
  4. Movimento aleatório dos elétrons devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico. – Não, o movimento é ordenado, não aleatório.
  5. Movimento desordenado dos elétrons livres causado pela agitação térmica. – Não, novamente, o movimento que gera corrente é ordenado.

Resposta

A alternativa correta é:
Movimento ordenado dos elétrons livres devido a uma força elétrica induzida por um gerador elétrico.

Exercícios relacionados