Problemas Resolvidos de Física

Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 32 – CORRENTE E RESISTÊNCIA
34. Um bloco com o formato de paralelepípedo tem área de seção reta de 3,50 cm2 e comprimento
de 15,8 cm, sendo sua resistência 935 Ω. Existem 5,33 × 1022 elétrons de condução/m3 no
material de que é feito o bloco. Uma diferença de potencial de 35,8 V é mantida entre as duas
faces menores. (a) Ache a corrente no bloco. (b) Supondo que a densidade de corrente é
uniforme, qual o seu valor? Calcule (c) a velocidade de arrasto dos elétrons de condução e (d) o
campo elétrico no interior do bloco.
(Pág. 111)
Solução.
(a) A corrente i vale:
=
i
V
=
R
( 35,8 V=)
( 935 Ω )
0, 03828 A
i ≈ 38,3 mA
(b) A densidade de corrente J vale:
J=
i
=
A
( 0, 03828 A )=
( 3,50 ×10
−4
m
2
)
0, 010939 A/m 2
J ≈ 10,9 mA/m 2
(c) A velocidade de deriva ou arrasto vd vale:
J
v=
=
d
ne
( 0, 010939 A/m )
( 5,33 ×10 m )(1, 60 ×10
2
22
−3
−19
= 0, 012827  m/s
C)
vd ≈ 1, 28 cm/s
(d) O campo elétrico vale:
E=
V
=
L
( 35,8 V )=
( 0,158 m )
226,58 V/m
E ≈ 227 V/m
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 32 – Corrente e Resistência
1