Problemas
5E. Un haz contiene 2.0times 10^8 iones positivos doblemente carga dos por centímetro cúbico, todos los cuales se mueven al Norte con una velocidad de 1.0times 10^5m/s a) ¿Cuáles son la magnituc y dirección de la densidad de corriente J ? 1.Puede el lector calcu- lar la corriente total i de este haz de iones ? Si no puede , ¿qué otre información necesita ? mse
Roztwór
Leticia
élite · Tutor durante 8 años
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Respuesta
Para calcular la densidad de corriente
y la corriente total
de este haz de iones, sigamos los pasos detallados:### a) Magnitud y dirección de la densidad de corriente
La densidad de corriente
se define como la corriente por unidad de área:
Donde:-
es la corriente total.-
es el área.Primero, necesitamos calcular el área
. Dado que los iones se mueven en un haz con una densidad de
iones por centímetro cúbico, podemos convertir esta densidad a iones por metro cúbico:
Supongamos que el haz se mueve en una región con un área
de
(por ejemplo, para simplificar el cálculo). Entonces, el número total de iones en esa área es:
La carga total
de estos iones es:
La densidad de corriente
es:
La dirección de la densidad de corriente
es la misma que la dirección de movimiento de los iones, que es hacia el Norte.### b) Corriente total
Para calcular la corriente total
, necesitamos el volumen del haz. Supongamos que el volumen del haz es
metros cúbicos. Entonces, el número total de iones en el volumen es:
La carga total
es:
La corriente total
es:
Donde
es el tiempo. Para obtener una corriente total específica, necesitamos el valor del tiempo
. Sin esta información, no podemos calcular la corriente total.### Resumen- **Densidad de corriente
**:
hacia el Norte.- **Corriente total
**: No se puede calcular sin el tiempo
.Para calcular la corriente total, necesitamos conocer el tiempo durante el cual los iones se mueven.