Pergunta # 27945

Responda:

(uma) # 2 * 10 ^ 18 "elétrons por metro" #

b) # 8 * 10 ^ -5 "Amperes" #

Explicação:

#color (vermelho) ((a): # Você recebeu o número de elétrons por unidade de volume # 1xx10 ^ 20 # elétrons por metro de cubo.

Você também pode escrever isso como: # n_e / V = 1xx10 ^ 20 = 10 ^ 20 #

Onde # n_e # é o número total de elétrons e # V # é o volume total.

E nós sabemos que # V = A * l # que é a área da seção transversal vezes o comprimento do fio.

O que queremos é o número de elétrons por unidade de volume, isto é, # n_e / l #

Daí você prossegue assim:

# n_e / V = 10 ^ 20 #

# n_e / (A * l) = 10 ^ 20 #

# n_e / l = A * 10 ^ 20 = 2xx10 ^ -2 * 10 ^ 20 = cor (azul) (2 * 10 ^ 18 "elétrons por metro") #

#color (vermelho) ((b): # A corrente é dada pela quantidade de carga fluindo por unidade de tempo, # Eu = q / t #

O custo total# (Q) # fluindo em uma determinada seção transversal de um fio é a carga por unidade de volume # (q / v) # vezes o volume total # (A * l) #

# => Q = q / V * A * l #

Desde as cargas como elétrons, a carga por unidade de volume# (q / v) # pode ser visto como o número de elétrons por unidade de volume # (n_e / v) # vezes a carga em um único elétron # (e = 1,6xx10 ^ -19 "C") #

Assim, # Q = n_e / V * e * A * l #

Isso significa que a corrente # I = (n_e / V * e * A * l) / t = n_e / V * e * A * l / t #

# l / t # é vista como a velocidade média com a qual todos os elétrons como um todo são movidos de uma extremidade do fio para outra e é chamada de velocidade de deriva

Agora temos, # I = n_e / V * e * A * v_ "drift" #

# => I = 10 ^ 20 * 1.6xx10 ^ -19 * 2xx10 ^ -2 * 2.5xx10 ^ -4 = cor (azul) (8 * 10 ^ -5 "A") #