Questão 2802768

A velocidade de deriva (𝑣_𝑑) dos elétrons, responsável pelo transporte líquido de carga, é tipicamente da ordem de 10⁶ m/s, sendo comparável à velocidade de agitação térmica (𝑣_𝑞𝑚) e à velocidade de propagação do sinal eletromagnético.

De acordo com a Lei de Ohm Microscópica, a densidade de corrente (𝐽 ⃗) é inversamente proporcional ao campo elétrico (𝐸⃗), e a resistividade do material (𝜌) é governada pela densidade de portadores e pelo quadrado do tempo livre médio (𝜏) entre colisões.

O tempo livre médio (𝜏) entre colisões para um elétron no cobre a 20 °C é da ordem de 10⁻¹⁴ s, e o livre caminho médio (𝜆) associado é de aproximadamente 400 Å, o que corresponde a apenas um ou dois espaçamentos interatômicos na rede.

Em semicondutores puros, o aumento da temperatura provoca uma redução drástica na resistividade (𝛼 < 0), fenômeno explicado microscopicamente pela excitação térmica de portadores através do hiato de energia (gap) entre a banda de valência e a banda de condução.

A corrente elétrica é uma grandeza vetorial definida pelo fluxo do vetor densidade de corrente através de uma superfície; por convenção, seu sentido é idêntico ao movimento real dos elétrons de condução.