Enunciado

A intensidade de corrente em um fio é dobrada. O que ocorre com (a) a densidade de corrente, (b) a densidade de elétrons de condução, (c) o tempo médio entre colisões sucessivas e (d) a velocidade de deriva dos elétrons? Cada uma dessas grandezas é dobrada, reduzida à metade ou se mantém inalterada? Explique

Passo 1

Faaaaaala, galera... Tranquileba??

Para a)

Por definição, sabemos que:

J = I A

Assim, se a corrente dobra a densidade de corrente também dobra.

Para os próximos, cola comigo que vamos fazer juntos.

Passo 2

Para b)

A equação que relaciona a corrente à densidade de elétrons é:

I = n * q * V d * A → n = I V d A q

Maaaaaas lembre-se que a densidade de corrente não depende da corrente, visto que ela é uma característica do próprio material. Logo fica inalterado.

Passo 3

Para c)

A equação que relaciona o tempo médio de colisões sucessivas e a corrente é:

J = I A = n q 2 m τ E → τ = m I A q 2 n E

Logo se a corrente dobra, o tempo médio de colisões sucessivas também dobra.

Para d)

A equação que relaciona a velocidade de deriva e a corrente é:

I = v d q a n → v d = I q a n

Se a corrente dobra, a velocidade de deriva também aumenta.

Resposta

Para a)

se a corrente dobra a densidade de corrente também dobra.

Para b)

A densidade de elétrons não se altera.

Para c)

O tempo médio de colisões sucessivas dobra

Para d)

A velocidade de deriva também dobra.

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