Question

Execução: Fundatec

57 – FÍSICA

1079_CE_57_NS_DM

20/04/2026 17:36:19

O fenômeno da condução elétrica em metais é frequentemente descrito pelo Modelo de Drude, que trata os elétrons de valência como um “gás” de partículas sujeitas a colisões com os íons da rede cristalina. Sendo assim, considere um fio de cobre de 2,0 mm de raio transportando uma corrente contínua de 1,0 A e assinale a alternativa que descreve corretamente a física dos portadores de carga e a dependência térmica da resistência.

Accepted Answer

B) De acordo com a Lei de Ohm Microscópica, a densidade de corrente (J⃗) é inversamente proporcional ao campo elétrico (E⃗⃗), e a resistividade do material (ρ) é governada pela densidade de portadores e pelo quadrado do tempo livre médio (τ) entre colisões.

Answer

A) A velocidade de deriva (vd) dos elétrons, responsável pelo transporte líquido de carga, é tipicamente da ordem de 106 m/s, sendo comparável à velocidade de agitação térmica (v ) e à qm velocidade de propagação do sinal eletromagnético.

Answer

C) O tempo livre médio (τ) entre colisões para um elétron no cobre a 20 °C é da ordem de 10−14 s, e o livre caminho médio (λ) associado é de aproximadamente 400 Å, o que corresponde a apenas um ou dois espaçamentos interatômicos na rede.

Answer

D) Em semicondutores puros, o aumento da temperatura provoca uma redução drástica na resistividade (α < 0), fenômeno explicado microscopicamente pela excitação térmica de portadores através do hiato de energia (gap) entre a banda de valência e a banda de condução.

Answer

E) A corrente elétrica é uma grandeza vetorial definida pelo fluxo do vetor densidade de corrente através de uma superfície; por convenção, seu sentido é idêntico ao movimento real dos elétrons de condução.

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