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A diferença de potencial (ddp) é uma grandeza física presente em circuitos elétricos que permite que a corrente elétrica flua pelo circuito. O flux...

A diferença de potencial (ddp) é uma grandeza física presente em circuitos elétricos que permite que a corrente elétrica flua pelo circuito. O fluxo de elétrons pelos fios elétricos ocorre entre seus dois polos, que têm diferentes potenciais. Considere um canhão de elétrons do tubo de imagem de uma TV, que acelera os elétrons entre duas placas paralelas, afastadas em 1,2 cm e com 25,0 kV de ddp entre elas. Os elétrons entram através de um pequeno orifício na placa negativa, aceleram e, então, saem através de um pequeno orifício na placa positiva. Considere que os orifícios são suficientemente pequenos para não afetar o campo elétrico ou o potencial. Nesse caso, qual é a intensidade do campo elétrico entre as placas? Com que velocidade o elétron sai do canhão, se sua velocidade de entrada é próxima a zero? Assinale a alternativa correta.

💡 1 Resposta

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A intensidade do campo elétrico entre as placas é de 2,08 x 10^6 V/m e a velocidade do elétron ao sair do canhão é de 5,4 x 10^7 m/s. Justificativa: A intensidade do campo elétrico pode ser calculada pela fórmula E = V/d, onde V é a diferença de potencial e d é a distância entre as placas. Substituindo os valores, temos E = 25,0 x 10^3 / 0,012 = 2,08 x 10^6 V/m. A velocidade do elétron pode ser calculada pela equação de energia cinética, que relaciona a energia cinética do elétron com a diferença de potencial entre as placas. A energia cinética do elétron é igual à energia potencial elétrica que ele ganha ao ser acelerado pela diferença de potencial. Assim, temos: 1/2 mv^2 = qV Onde m é a massa do elétron, v é a velocidade que queremos calcular, q é a carga do elétron e V é a diferença de potencial entre as placas. Substituindo os valores, temos: 1/2 x 9,11 x 10^-31 x v^2 = 1,6 x 10^-19 x 25,0 x 10^3 Resolvendo para v, encontramos v = 5,4 x 10^7 m/s.

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