Questão 5
ITA 2004
(ITA - 2004 - 1a Fase) Em 1879, Edwin Hall mostrou que, numa lâmina metálica, os elétrons de condução podem ser desviados por um campo magnético, tal que no regime estacionário, há um acúmulo de elétrons numa das faces da lâmina, ocasionando uma diferença de potencial VH entre os pontos P e Q, mostrados na figura. Considere, agora, uma lâmina de cobre de espessura L e largura d, que transporta uma corrente elétrica de intensidade i, imersa no campo magnético uniforme B que penetra perpendicularmente a face ABCD, no mesmo sentido de C para E. Assinale a alternativa CORRETA.
O módulo da velocidade dos elétrons é Ve=VH/(BL).
O ponto Q está num potencial mais alto que o ponto P.
Elétrons se acumulam na face AGHD.
Ao se imprimir à lâmina uma velocidade V=VH/(Bd), no sentido indicado pela corrente, o potencial em P torna-se igual ao potencial em Q.
n.d.a.
Gabarito:
Ao se imprimir à lâmina uma velocidade V=VH/(Bd), no sentido indicado pela corrente, o potencial em P torna-se igual ao potencial em Q.
Resolução:
No regime estacionário, temos:
Como o campo elétrico é igual à razão entre o potencial (VH)) e a distância entre as placas (no caso, a largura d), fazemos:
Com isso, se imprimirmos uma velocidade V = Ve à lâmina (com V no sentido oposto de Ve), os elétrons estarão em repouso dentro da região do campo magnético. Ou seja, a resultante das forças magnéticas sobre eles será igual a zero e, com isso, a diferença de potencial entre os pontos P e Q se torna nula (já que esses pontos ficam com potencial de mesmo valor)!