O desfibrilador é um equipamento que emite uma descarga elétrica na parede torácica de uma pessoa que apresente uma fibrilação auricular ou ventricular. Desfibriladores modernos acumulam carga até uma diferença de potencial de 4 kV e a descarregam essa quantidade de carga por uns 10 ms . Sabendo que existe uma norma que impõe uma corrente máxima de 10 A a ser transmitida a uma pessoa conectada a um desfibrilador, calcule a quantidade de elétrons que é transferida a pessoa.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que a questão pede. Temos um desfibrilador que faz uma descarga de aproximadamente 10 ms (0,01 s) e que, por norma, não pode passar mais do que 10 A pelo corpo da pessoa. A ideia é descobrir quantos elétrons essa corrente de 10 A, ao longo dos 10 ms, vai transferir. O conteúdo aqui é Eletrostática e Corrente Elétrica: vamos usar a relação entre corrente, carga elétrica e tempo, e depois converter carga em número de elétrons.

Passo 2

Primeiro, lembra que corrente elétrica ( I = Qt ) é a taxa de variação de carga ( Q = I cdot t ) no tempo ( ). Em fórmula:
Daí a gente isola :
Isto diz que, se passa 10 ampères por 0,01 s, a carga total transferida é produto desses valores.

Passo 3

Agora substituímos os números:
I = 10 A, t = 10 ms = 10 times 10^-3 s = 0,01 s
Logo
Q = 10 A times 0,01 s = 0,1 C
Isso significa que 0,1 C de carga elétrica passaram pela pessoa.

Passo 4

Para saber quantos elétrons e = 1,602 times 10^-19 C isso representa, usamos que cada elétron tem carga elementar
N = Qe = 0,11,602 times 10^-19
Como é a soma das cargas de todos os elétrons:

Passo 5

Fazendo a conta:
N approx 0,11,6 times 10^-19 approx 6,25 times 10^17
Arredondando direitinho dá cerca de elétrons.

Resposta

A quantidade de elétrons transferida na descarga de 10 ms, com corrente máxima de 10 A, é aproximadamente
boxed6,2 times 10^17 elétrons é

Exercícios relacionados