Vamos quebrar o quão diminuindo o comprimento e a temperatura de um fio afeta a velocidade de deriva dos elétrons livres:

Velocidade de deriva:

* Definição: A velocidade de deriva é a velocidade média de elétrons livres em um condutor devido a um campo elétrico aplicado. É um movimento lento e direcionado sobreposto ao movimento térmico aleatório dos elétrons.
* Fórmula : v_d =(i / (Naq)) onde:
* v_d =velocidade de deriva
* I =atual
* n =densidade numérica de elétrons livres (elétrons por unidade de volume)
* A =área de seção transversal do fio
* Q =Carga de um elétron

Efeitos de comprimento e temperatura:

1. Comprimento decrescente:

* Efeito direto: Diminuir o comprimento do fio não afeta diretamente a velocidade de desvio . A fórmula para velocidade de desvio não contém o comprimento do fio.
* Efeito indireto: Um fio mais curto geralmente tem uma resistência menor (assumindo área e material transversal constantes). Uma resistência mais baixa significa uma corrente mais alta para a mesma tensão aplicada (Lei de Ohm:V =IR). Isso aumentou a corrente levará a uma velocidade de desvio (como visto na fórmula da velocidade de desvio).

2. Diminuição da temperatura:

* Efeito na resistência: Na maioria dos metais, diminuindo a temperatura reduz a resistência . Isso ocorre porque as vibrações térmicas dos átomos diminuem, levando a menos colisões com elétrons.
* Efeito na velocidade da deriva: À medida que a resistência diminui, a corrente aumenta para a mesma tensão. Isso aumentou a corrente leva a uma velocidade de desvio mais alta (Veja a fórmula).
* Outros fatores: O efeito da temperatura na velocidade de desvio é complexo e depende do material específico. Alguns materiais têm uma relação não linear entre temperatura e resistência.

Pontos de chave:

* A velocidade de deriva é afetada principalmente pela corrente, densidade de elétrons, área de seção transversal e carga de um elétron.
* Alterar o comprimento do fio afeta indiretamente a velocidade de deriva através de seu impacto na resistência e corrente.
* diminuindo a temperatura geralmente leva a um aumento na velocidade de desvio devido à menor resistência e alta corrente.

Exemplo:

Imagine um fio com um certo comprimento e temperatura. Se cortarmos o fio ao meio, a resistência diminuirá. Se aplicarmos a mesma tensão, a corrente aumentará. Esse aumento da corrente resultará em uma maior velocidade de desvio dos elétrons.

em conclusão: Embora o comprimento em si não afete diretamente a velocidade de desvio, ele influencia a resistência, o que, por sua vez, afeta a corrente e, finalmente, a velocidade de deriva. A diminuição da temperatura geralmente leva ao aumento da velocidade de desvio devido à menor resistência.