Enunciado

Em um laboratório hipotético de fusão nuclear, gás hélio a uma temperatura elevada é totalmente ionizado; cada átomo de hélio dá origem a dois elétrons livres e um núcleo positivamente carregado, que é chamado de partícula alfa. Um campo elétrico aplicado faz com que as partículas alfa se movam para leste com uma velocidade de deriva de 25,0   m / s e que os elétrons se movam para oeste com uma velocidade de deriva de 88,0 m/s. O número de partículas alfa por unidade de volume é 2,80   ×   10 15   c m - 3 . Determine

(a) a densidade de corrente total e

(b) o sentido da corrente elétrica.

Passo 1

Letra a:

O número de elétrons vai ser o dobro do número de partículas alfa. Como n p = 2,8 × 10 15 , então n e = 5,6 × 10 15 . E a densidade de corrente tem a ver com n , mas atmbém com a velocidade de deriva e com a carga elementar dessa forma:

J = n p v p + n e v e e = 2,8 × 10 15 . 2500 + 5,6 × 10 15 . 8800 1,6 × 10 - 19 = 10 A / c m 2

Passo 2

Letra b: o sentido da corrente elétrica é dado pelo sentido dos portadores positivos de carga, então a corrente se movimenta para leste.

Resposta

a ) 10 A / c m 2

b ) l e s t e

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma corrente pequena, porém mensurável, de 1,2 × 10 - 11A áravessa um fio de cobre de 2,5m m de diâmetro. O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49 × 10 28m - 3 . Supondo que a corr
O 100 módulo J da densidade de corrente em um fio cilíndrico de raio R = 2,00m m é dado por J = 3.00 × 10 8 r 2 , c o m J em ampères por metro quadrado e a distância radial re m metros. Qual é a corre
Perto da Terra, a densidade de prótons nó vento solar (uma corrente de partículas proveniente do Sol) 8.70c m - 9 e a velocidade dos prótons é 470k m / s . (a) Determine a densidade de corrente dos pr
Determine a corrente em um fio de raio R = 3,40m m se o módulo da densidade de corrente é dado por (a) J n = J 0 / R e (b) J b = J 0 ( I - r / R ) , onde r é a distância radial e J 0 = 5,50 × 10 4A /
O módulo J ( r ) da densidade de corrente em um fio cilíndrico com 2,00m m de raio é dado por J ( r ) = B r , onde r é a distância do centro do fio em metros e B = 2,00 × 10 5A / m 3 . Qual é a corren