Problemas Resueltos sobre Corriente Eléctrica

Problema 73-1 Fuente: Problema 9 - página 160 - HALIDAY & RESNICK - Libro: Fundamentos da Física - 8ª edição - Ed. LTC - 2009.

¿Cuánto tardan los electrones en viajar desde la batería de un automóvil hasta el motor de arranque? Suponga que la corriente es 300 A y el cable de cobre que conecta la batería al arrancador tiene 0,85 m de largo y una sección recta de 0,21 cm². El número de portadores de carga por unidad de volumen es 8,49 x 10²⁸ m^-1.

Solución del Problema 73-1

Reorganizando la eq. 73-05 , podemos escribir que la velocidad de deriva del electrón viene dada por:

V_d = I / (e n_e A)

Reemplazando con valores numéricos

V_d = 300 / (1,6 x 10^-19 x 8,49 x 10²⁸ x 2,1 x 10^-5 )

Realizando el cálculo encontramos el valor de V_d, o

V_d = 1,05 x 10^-3 m/s

Como conocemos la velocidad y la distancia (dada por la longitud del cable, L = 0,85 m) usando los principios básicos de la mecánica, tenemos:

t = L / V_d = 0,85 / 1,05 x 10^-3 = 810 s = 13,5 minutos

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