Se o módulo da velocidade vetorial de deriva dos eletrons livres em um fio de cobre for de
, qual será o campo eletrico no condutor? Considere a resiatividade igual a
e o nümero de portadores de carga por unidade de volume igual a
. Responda em volts por metro, com 3 algarismos significativos.
Passo 1
O enunciado diz que em um fio de cobre a velocidade de deriva dos elétrons é
a resistividade vale
e o número de portadores de carga (elétrons) por unidade de volume é
Precisamos achar o campo elétrico
no condutor. Vamos usar dois conceitos:
- A densidade de corrente elétrica é
onde
.
2. A lei de Ohm local relaciona densidade de corrente e campo elétrico:
2. A lei de Ohm local relaciona densidade de corrente e campo elétrico:
com
.
Passo 2
Calcular primeiro a densidade de corrente
Multiplicando em etapas:
Passo 3
Pela lei de Ohm local, como
, temos
Passo 4
Substituindo
e
: