Física III ⇒ Eletromagnetismo

[Lucinho]

Vamos analisar uma situação que ocorre na ionosfera (camada superior da atmosfera) e em metais. A situação que queremos abordar é de um sistema neutro, consistindo de íons positivos e elétrons livres. Para simplificar, considere os íons como estando fixos e permita que os elétrons movimentem-se livremente. Considere também que a dinâmica desses elétrons pode ser determinada pelas leis de Newton. Inicialmente temos uma densidade volumétrica n0 de elétrons (e uma mesma densidade de íons, uma vez que o sistema é neutro eletricamente), em equilíbrio. Por algum motivo, essa densidade é deslocada do equilíbrio (ver figura abaixo), ao longo da direção x (vamos considerar a dinâmica em apenas uma direção). Resolva a dinâmica do problema e discuta as implicações da solução para a ionosfera e para metais.

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