Condução o movimento orientado de cargas elétricas como resultado da força exercida por um campo elétrico aplicado Densidade de corrente elétrica



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Prova II Nome...................................................................

Questão 2
1).Calcule o tempo de relaxação no cobre em 295 K, considerando a sua densidade volumétrica de elétrons livres 8,45x1028 m-3 e a massa dos elétrons de 9,11x10-31 Kg

2) Calcule a quantidade de elétrons por segundo que atravessa a seção transversal de um fio de alumínio de diâmetro 1 mm se existe um campo elétrico aplicado ao longo do fio com valor 1 V/m. Calcule a potência dissipada em 1 metro do fio.

3) Calcule a diferença de potencial elétrico que deve ser aplicada nas extremidades de um fio de cobre com seção transversal quadrada com aresta de 1 mm e comprimento de 50 cm para que a corrente elétrica que circule seja de 10 A. Considere que o campo elétrico e a densidade de corrente sejam uniformes em todo o volume do fio. Calcule a potência dissipada nesse condutor.

4) Uma solução eletrolítica é formada pela dissolução de 10 g de NaCl e 10 g de KCl em 1 L de água em 298 K. Assumindo que a dissociação é total, calcule a condutividade desta solução.


5) Calcule a condutividade intrínseca ao germânio e ao arseneto de gálio em 298 K usando os dados fornecidos no capítulo 4 e as concentrações intrínsecas 2x1019 m-3 e 2x1012 m-3, respectivamente.


As mobilidades de elétrons e lacunas são fornecidas na Tabela 4.3.

6) Calcule a condutividade do silício dopado com átomos de fósforo na concentração 1x1017 m-3. Repita para uma mesma concentração de boro. Sugestão: considere a concentração intrínseca do silício no valor 1,5x1016 m-3 e use a condição de neutralidade elétrica do cristal dopado ne+NA=nl+ND.




Polarização elétrica

  • Mecanismos de polarização

  • Momento de dipolo elétrico

  • Relação constitutiva elétrica

7) Demonstre a equação abaixo para o campo elétrico produzido a grande distância de um dipolo elétrico, na qual r é a distância radial em relação ao centro do dipolo e o ângulo  é medido em relação à direção do dipolo.



(20)

Demonstre que a tensão gerada por dois cargas à distancia r é:







  1. Calcule o campo elétrico através da relação (use coordenas polares)



8) Considere uma carga elétrica puntiforme qo em um dielétrico com constante dielétrica r1 colocada a uma distância z de uma interface plana e infinita com um outro dielétrico com constante dielétrica r2. Mostre que a densidade de carga de polarização na interface é dada por:



a.- Equação para o campo elétrico produzido pela carga Qo
b.-Carga liquida
c.-Campo elétrico lado positivo e lado negativo das placas
d.-Densidade carga total

9) capacitor



Tem uma tensão de 174V e uma corrente de 2.66E-3 , as dimensões das placas são 0.297x0.210 e uma separação de 4mm,o ângulo fi é de 85graus, calcule:

  1. Valor da capacitância

  2. valor da suceptivilidade Xe

  3. Valor permissividade relativa

  4. Permissividade absoluta

  5. Perdas volumetricas
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