Em um determinado tubo de raios católicos, o feixe de corrente medido é de 30 µA. Quantos elétrons atingem a tela do tubo a cada 40 s?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre corrente elétrica em um tubo de raios catódicos. A questão nos dá que a corrente elétrica é de 30 µA (microamperes) e queremos descobrir quantos elétrons atingem a tela do tubo a cada 40 segundos. Vamos precisar usar conceitos de corrente elétrica e carga de um elétron para chegar à resposta.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que a corrente elétrica ($ I $) é a quantidade de carga que passa por um ponto em um circuito por unidade de tempo. A fórmula básica é:
I
Onde:
  • $ I $ é a corrente elétrica,
  • $ Q $ é a carga elétrica,
  • $ t $ é o tempo.

Passo 3

A gente quer descobrir a quantidade de elétrons ($ n $) que passam na tela em 40 segundos. Sabemos que cada elétron tem uma carga $ e $ igual a $ 1,602 \times 10^{-19} $ coulombs. Então, a carga total $ Q $ é o número de elétrons multiplicado pela carga de um elétron:
n

Passo 4

Vamos substituir $ Q $ na primeira fórmula:
Q
Agora, isolamos $ n $ para encontrar o número de elétrons:
I = n times et

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores que temos:
I = 30 mu A = 30 times 10^-6 A
t = 40 s
e = 1,602 times 10^-19 C
Substituindo:
n = 30 times 10^-6 times 401,602 times 10^-19

Passo 6

Fazendo as contas:
n = 1,2 times 10^-31,602 times 10^-19 approx 7,49 times 10^15 e<=trões õ

Resposta

Aproximadamente $ 7,49 \times 10^{15} $ elétrons atingem a tela do tubo a cada 40 segundos.

Exercícios relacionados