Qual a corrente quando
elétrons passam através de um fio em 50 ms ?
Passo 1
O enunciado pergunta qual é a corrente elétrica quando
elétrons passam por um fio em
. Dados fornecidos:
Vou também usar a carga de um elétron, que é um dado físico conhecido:
Observação: o sinal de
é negativo porque o elétron tem carga negativa; para a magnitude da corrente usamos o valor absoluto da carga total.
Passo 2
Apresento a fórmula que relaciona corrente, carga e tempo. A corrente média
é definida como a carga total
que passa por uma seção por unidade de tempo:
Aqui:
-
é a corrente (em amperes, ), -
é a carga total que passou (em coulombs, ), -
é o intervalo de tempo (em segundos, ).\n
A carga totaltransportada por elétrons é:
onde
é a carga do elétron (valor absoluto quando queremos a magnitude).
Passo 3
Converto o tempo dado de milissegundos para segundos, porque a unidade de corrente usa segundos:
Passo 4
Calculo a carga total
usando
e o valor absoluto de
. Vou usar
(valor com mais dígitos); se preferir uma aproximação, podemos usar
.
Agora faço as contas com potências de dez:
Portanto
(Se usássemos
obteríamos
.)
Passo 5
Agora calculo a corrente pela fórmula
. Usando
e
:
Faço a divisão:
Em notação com algarismos significativos compatíveis com os dados (por exemplo 2 algarismos em
e em
), arredondamos para duas casas significativas:
Observação sobre sentido: os elétrons têm carga negativa, então a corrente convencional (definida como fluxo de cargas positivas) tem sentido oposto ao movimento dos elétrons; o valor acima é a magnitude da corrente.