O grafeno é um material formado por uma única camada de átomos de carbono agrupados na forma de hexágonos, como uma colmeia. Ele é um excelente condutor de eletricidade e de calor e é tão resistente quanto o diamante. Os pesquisadores Geim e Novoselov receberam o premio Nobel de Física em 2010 por seus estudos com o grafeno. A resistividade elétrica do grafeno à temperatura ambiente, ρ = 1,0 ∙ 10–8 Ω ∙ m, é menor que a dos melhores condutores metálicos, como a prata e o cobre. Suponha que dois eletrodos são ligados por uma folha de grafeno de comprimento 1,4 μm (μ = micro = 10–6) e área de seção transversal 70 nm2 (n = nano = 10–9), e que uma corrente i = 40 μA percorra a folha. A diferença de potencial aplicada entre os eletrodos é de:Origem: Unicamp
Soluções para a tarefa
Através da segunda Lei de Ohm é possível calcular a resistência elétrica do condutor grafeno. Após encontrar a resistência será possível encontrar a diferença de potencial aplicada entre os eletrodos pela Primeira Lei de Ohm.
A segunda Lei de Ohm pode ser utilizada através da seguinte expressão:
R = ρ . L / A
R = (1,0 ∙ 10–8) . (1,4 . 10–6) / (70 . 10-9)
R = (1,4 . 10-14) . (70 . 10-9)
R = 2 . 10-7 [Ohms]
Agora pela Primeira Lei de Ohm temos:
U = R . i
U = (2 . 10-7) . (40.10-6)
U = 80 . 10-13 [V]
Resposta: 8 mV
Explicação:
Através da segunda Lei de Ohm é possível calcular a resistência elétrica do condutor grafeno. Após encontrar a resistência será possível encontrar a diferença de potencial aplicada entre os eletrodos pela Primeira Lei de Ohm.
A segunda Lei de Ohm pode ser utilizada através da seguinte expressão:
R = ρ . L / A
R = (1,0 ∙ 10–8) . (1,4 . 10–6) / (70 . 10-18)
R = (1,4 . 10-14) . (70 . 10-18)
R = 2 . 10^2 [Ohms]
Agora pela Primeira Lei de Ohm temos:
U = R . i
U = (2 . 10^2) . (40.10-6)
U = 80 . 10-4 [V]
U = 8 . 10-3 [V]
U = 8 mV