Velocidad de arrastre en un hilo
De Laplace
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| + | La densidad de corriente en el hilo, si se distribuye uniformemente por sus sección será igual a | ||
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| + | <center><math>J = \frac{I}{S}=2\times 10^{5}\,\frac{\mathrm{A}}{\mathrm{m}^2}</math></center> | ||
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| + | En un hilo metálico los únicos portadores de corriente son los electrones. Por ello, la densidad de corriente será igual a la densidad de carga de estos portadores multiplicada por su velocidad en la dirección de la corriente | ||
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| + | <center><math>\mathbf{J} = \sum_k N_k Z_k e \mathbf{v}_k = -N_e e\mathbf{v}_e</math>{{tose}} <math>J = N_e e v_e\,</math></center> | ||
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| + | Cada átomo de plata contribuye con un electrón a la corriente. Por ello, el número de electrones de conducción por unidad de volumen coincide con el número de átomos de plata por unidad de volumen. | ||
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| + | A su vez, podemos calcular la densidad numérica de átomos conociendo la masa atómica y la densidad de masa, ya que ésta será igual al número de átomos multiplicada por la masa de cada uno | ||
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| + | <center><math>\rho_m = P_\mathrm{Ag} N_\mathrm{Ag}\,</math>{{tose}}<math> N_e = N_\mathrm{Ag} = \frac{\rho_m}{P_\mathrm{Ag}}</math></center> | ||
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Revisión de 12:20 23 feb 2009
1 Enunciado
Halle la velocidad de arrastre de los electrones en un cable de plata de 0.5 mm² de sección por el cual circula una corriente de 100 mA.
2 Solución
La densidad de corriente en el hilo, si se distribuye uniformemente por sus sección será igual a
En un hilo metálico los únicos portadores de corriente son los electrones. Por ello, la densidad de corriente será igual a la densidad de carga de estos portadores multiplicada por su velocidad en la dirección de la corriente
Cada átomo de plata contribuye con un electrón a la corriente. Por ello, el número de electrones de conducción por unidad de volumen coincide con el número de átomos de plata por unidad de volumen.
A su vez, podemos calcular la densidad numérica de átomos conociendo la masa atómica y la densidad de masa, ya que ésta será igual al número de átomos multiplicada por la masa de cada uno
