Exercícios Resolvidos de Densidade de Corrente Uniforme

Ver Teoria

Enunciado

Quanto tempo os elétrons levam para ir da bateria de um carro até o motor de arranque?

Suponha que a corrente é de 300   A e que o fio de cobre que liga a bateria ao motor de arranque tem 0,85   m de comprimento e uma seção reta de 0,21   c m 2 .

O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49 × 10 28 m - 3 .

Passo 1

Nós temos a distância entre a bateria e o motor de arranque, então, se descobrirmos a velocidade de deriva, podemos calcular o tempo que os elétrons levam nessa trajetória.

A velocidade de deriva é dada por:

v d = i n A e

Onde:

i = 300   A

n = 8,49 × 10 28 m - 3

A = 0,21   c m 2 = 2,1 × 10 - 5   m 2

e = 1,6 × 10 - 19 C

Logo:

v d = 300 8,49 × 10 28 × 2,1 × 10 - 5 × 1,6 × 10 - 19

v d = 1,05 × 10 - 3   m / s

Passo 2

O tempo necessário para os elétrons irem da bateria ao motor de arranque será:

v d = Δ s Δ t → Δ t = Δ s v d

Δ t = 0,85 1,05 × 10 - 3

Δ t = 809,52   s

Δ t = 13,5   m i n

Resposta

Δ t = 13,5   m i n

Exercícios de Livros Relacionados

Um fio de cobre de calibre 10 conduz uma corrente de 20A . Considerando que o cobre tenha um elétron livre por átomo, calcule a rapidez de deriva dos elétrons livres no fio.
Uma corrente pequena, porém mensurável, de 1,2 × 10 - 10 A atravessa um fio de cobre de 2,5 m m de diâmetro. O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49 × 10 28 m - 3 . Supondo que a
O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir, abrindo o circuito, se a corrente ultrapassar um certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusível funda quando a densidad
Um pedaço de fio de cobre calibre 10 e um pedaço de fio de cobre calibre 14 estão soldados entre si nas duas extremidades. Os fios conduzem uma corrente de 15A . (a) Se há um elétron livre para cada á
Em um dos feixes que colidem em um supercolisor de prótons, os prótons estão se movendo com velocidades aproximadamente iguais à velocidade da luz e a corrente do feixe é 5,00m A . A densidade de corr