Exercícios Resolvidos de Densidade de Corrente Uniforme

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Enunciado

Uma corrente é estabelecida num tubo de descarga de gás quando uma diferença de potencial (ddp) é aplicada entre os dois eletrodos do tubo. O gás ioniza, os elétrons movem-se em direção ao terminal positivo e os íons positivos em direção ao terminal negativo. Em um tubo de descarga de hidrogênio, 7,00   .   10 18   e l é t r o n s e 3,00   .   10 1 8   p r ó t o n s passam através da seção reta do tubo a cada segundo. Quais são o módulo da corrente elétrica, I , e o sentido do vetor densidade de corrente elétrica, J , neste tubo de descarga? Lembre-se que o módulo da carga do elétron vale 1,60   .   10 - 19   C ?

a) I = 1,60   A . Sentido: do terminal positivo para o negativo

b) I = 0,640   A . Sentido: do terminal positivo para o negativo

c) I = 1,60   A . Sentido: do terminal negativo para o positivo

d) I = 0,640   A . Sentido: do terminal negativo para o positivo

e) I = 1,12   A . Sentido: do terminal positivo para o negativo

Passo 1

Sabemos que corrente elétrica é definida por

I = Q ∆ t = n p + n e e ∆ t

Como o enunciado já nos dá a quantidade de prótons e elétrons por segundo:

I = 7   .   10 1 8 + 3   .   10 18   .   1,6   .   10 - 19 = 1,6   A

O vetor densidade de corrente aponta no mesmo sentido do campo elétrico, portanto, do terminal positivo para o negativo.

Resposta

a) I = 1,60   A . Sentido: do terminal positivo para o negativo.

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