Uma corrente de
atravessa um fio. Quantos elétrons por segundo passam em qualquer ponto do fio? Resposta:
elétrons.
Passo 1
O enunciado fornece a corrente elétrica e pede quantos elétrons passam por um ponto do fio a cada segundo. Dados fornecidos:
- Corrente:
.
O que é pedido:
- Calcular o número de elétrons que atravessam o fio por segundo (ou seja, elétrons por segundo).
Passo 2
Lembra da definição de corrente elétrica: a corrente é a quantidade de carga que passa por um ponto por unidade de tempo. Em fórmula:
onde:
-
é a corrente (em amperes, ); -
é a carga elétrica que atravessa o ponto (em coulombs, ); -
é o intervalo de tempo (em segundos, ).
Passo 3
Para saber quantos elétrons correspondem a uma certa carga, precisamos da carga de um elétron. A carga (módulo) do elétron é
(O sinal negativo indica que o elétron é negativo, mas aqui usamos o módulo porque contamos a quantidade.)
Passo 4
Queremos o número de elétrons que passam por segundo. Se tomarmos
, então a carga que passa por segundo é
O número de elétrons por segundo, que chamo de
, é a carga por segundo dividida pela carga de um elétron:
Com
isso simplifica para
Passo 5
Agora substituímos os valores numéricos:
Para facilitar a conta em notação científica, escrevemos
(Neste passo usamos a propriedade de potências de 10: dividir por
é multiplicar por
.)
Passo 6
Calculemos a divisão decimal
. Uma maneira de ver sem calculadora é multiplicar numerador e denominador por
:
Logo
Passo 7
Podemos também escrever o resultado em outra forma de notação científica:
Arredondando para dois algarismos significativos, como no enunciado, fica