-1 Durante os 4,0 min em que uma corrente de 5,0 A atravessa um fio, (a) quantos coulombs e (b) quantos elétrons passam por uma seção reta do fio?
(a) \quad q=i \Delta t=(5,0 \mathrm{~A})(240 \mathrm{~s})=1,2 \times 10^{3} \mathrm{C}
(b) \quad N=q / e=(1200 \mathrm{C}) /\left(1,60 \times 10^{-19} \mathrm{C}\right)=7,5 \times 10^{21}.

Passo 1

O enunciado diz que uma corrente constante de 5,0\,\mathrm{A} atravessa um fio durante 4,0 minutos e pede:
(a) a carga elétrica total que passa por uma seção reta do fio;
(b) o número de elétrons correspondente a essa carga.
Para resolver, vamos usar a relação entre carga e corrente
q = i\,\Delta t
e a carga elementar do elétron \,e = 1,60\times10^{-19}\,\mathrm{C}.

Passo 2

Primeiro convertemos o tempo para segundos e calculamos a carga:
\Delta t = 4,0\,\text{min}\times 60\,\frac{\text{s}}{\text{min}} = 240\,\text{s},
q = i\,\Delta t = (5,0\,\mathrm{A})\,(240\,\mathrm{s}) = 1,2\times10^{3}\,\mathrm{C}.

Passo 3

Em seguida, o número de elétrons N é a razão entre a carga total e a carga de um elétron:
N = \frac{q}{e} = \frac{1,2\times10^{3}\,\mathrm{C}}{1,60\times10^{-19}\,\mathrm{C}} = 7,5\times10^{21}.

Resposta

(a) 1,2\times10^{3}\,\mathrm{C}
(b) 7,5\times10^{21} elétrons

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