A carga de um elétron tem uma magnitude de
. Calcule o número de elétrons que se movem através de uma seção transversal de um fio de metal em 1 minuto, quando a corrente é 0,50 amperes.
Passo 1
O enunciado pede: calcular o número de elétrons que passam por uma seção do fio em 1 minuto, dado a corrente elétrica. Informações fornecidas:
- A magnitude da carga de um elétron é
(tomei esse valor do enunciado). - A corrente é
. - O intervalo de tempo é
.
Passo 2
Entendendo o que é corrente elétrica: a corrente
é a quantidade de carga elétrica
que atravessa uma seção por unidade de tempo
. A relação é
Aqui:
-
é a corrente (em , ampères), e . -
é a carga total que passou (em , coulombs). -
é o tempo (em , segundos).
Passo 3
Do item anterior isolamos
:
Convertendo o tempo dado para segundos:
.
Agora calculamos numericamente usando
e
:
Agora calculamos
Em notação científica isso é
Passo 4
Ligando carga e número de elétrons: se cada elétron tem carga de magnitude
, então a carga total transportada por
elétrons é
Isolando
obtemos
Aqui
é um número adimensional (contagem de elétrons).
Passo 5
Substituindo os valores em notação científica:
Separe a parte numérica e a potência de 10:
Calcule a divisão
: isso dá aproximadamente
. Portanto
Passo 6
Arredondamento e siglas significativas: a corrente foi dada como
(duas casas significativas), então faz sentido dar a resposta com duas algarismos significativos:
Esse é o número de elétrons que passam pela seção do fio em 1 minuto quando a corrente é
.