Intensidad de corriente y número de electrones que circulan por un cable de cobre (5121)

, por F_y_Q

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En los extremos de un cable de cobre de 2 m de largo y diámetro de 1 mm se coloca una diferencia de potencial de 0.1 V. Calcula la corriente «I» que fluye en el cable y el número de electrones que cruzan la sección transversal en un segundo.

Datos: \rho_{\ce{Cu}} = 1.7\cdot 10^{-8}\ \Omega\cdot m ; q_e = 1.6\cdot 10^{-19}\ C.

P.-S.

Para hacer el ejercicio basta con aplicar la ley de Ohm. Antes de hacerlo, debes calcular la resistencia del hilo. Obtendrás la intensidad de corriente y tendrás que convertirla en número de electrones. Los dos pasos son:

Primer paso: cálculo de la resistencia del cable.

R = \rho\cdot \frac{l}{S} = 1.7\cdot 10^{-8}\ \Omega\cdot m\cdot \frac{2\ m}{\pi\ (5\cdot 10^{-4}\ m)^2} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{4.33\cdot 10^{-2}\ \Omega}}

Segundo paso: aplicación de la ley de Ohm.

I = \frac{\Delta V}{R} = \frac{0.1\ V}{4.33\cdot 10^{-2}\ \Omega} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 2.31\ A}}


Tercer paso: cálculo del número de electrones.

2.31\frac{\cancel{C}}{s}\cdot \frac{1\ e^-}{1.6\cdot 10^{-19}\ \cancel{C}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{1.44\cdot 10^{19}\ \frac{e^-}{s}}}}

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