Questão 15
ITA 2003
(ITA - 2003 - 1a fase)
No Laboratório de Plasmas Frios do ITA é possível obter filmes metálicos finos, vaporizando o metal e depositando-o por condensação sobre uma placa de vidro. Com o auxílio do dispositivo mostrado na figura, é possível medir a espessura e de cada filme. Na figura, os dois geradores são idênticos, de f.e.m. E = 1,0 V e resistência r = 1,0 Ω, estando ligados a dois eletrodos retangulares e paralelos, P1 e P2, de largura b = 1,0 cm e separados por uma distância a = 3,0 cm. Um amperímetro ideal A é inserido no circuito, como indicado. Supondo que após certo tempo de deposição é formada sobre o vidro uma camada uniforme de alumínio entre os eletrodos, e que o amperímetro acusa uma corrente i = 0,10 A , qual deve ser a espessura e do filme? (resistividade do alumínio ρ = 2,6 . 10-8 Ω.m).
Gabarito:
4,3 . 10-9 m
Resolução:
A corrente indicada no amperímetro é 0,10 A.
E pela lei de ohm ela é dada por i =2E/(2r+R).
Sabendo E e r podemos descobrir a resitência associada ao filme.
0,10 = 2/(2+R), logo R = 18 Ω.
Mas pela lei de ohm temos: R = pl/A, em que p é a resistividade do material, l é o comprimento e A é a área da secção.
Assim l = a, A = a.e , e p = 2,6 . 10-8 Ω.m.
18 = (3.10-2 . 2,6 . 10-8)/(10-2.e)
e = 7,8.10-8/18 = 4,3.10-9 m