Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante. Sabe-se que uma carga elétrica de atravessa a seção transversal do fio em 4,0 s. Sendo a carga elementar igual a 1,6 times 10^-19 C. Determine:
a) A intensidade da corrente elétrica.
b) O número de elétrons que atravessa a seção transversal do condutor nesse intervalo de tempo.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com corrente elétrica, que faz parte da física. O problema fala sobre uma corrente contínua em um fio metálico e nos dá informações sobre a carga que passa pela seção do fio em um certo tempo. Vamos precisar entender como calcular a intensidade da corrente elétrica e o número de elétrons que passam por essa seção nesse intervalo de tempo.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é corrente elétrica. A corrente é basicamente o fluxo de carga elétrica passando por um ponto em um circuito por unidade de tempo. Para calcular a intensidade da corrente, usamos a fórmula:
I = Qt
Onde:
  • $ I $ é a intensidade da corrente elétrica (em ampères, A),
  • $ Q $ é a carga elétrica (em coulombs, C),
  • $ t $ é o tempo (em segundos, s).

Passo 3

No nosso caso, a carga $ Q $ que atravessa a seção do fio é dada, e o tempo $ t $ também é fornecido. Vamos substituir esses valores na fórmula.
Sabemos que:
  • $ Q = 1,6 \times 10^{-19} , C $ (carga elementar),
  • $ t = 4,0 , s $.
Então:
Q

Passo 4

Agora, para encontrar o número de elétrons que passam pela seção do fio nesse intervalo de tempo, precisamos saber quantas vezes a carga elementar cabe na carga total que passou.
A fórmula para o número de elétrons $ n $ é:
n
Onde:
  • $ e $ é a carga elementar ($ 1,6 \times 10^{-19} , C $).

Passo 5

Vamos calcular a carga total $ Q $ que passou pela seção do fio:
Q

Passo 6

Agora, substituímos na fórmula do número de elétrons:
n = 1,6 times 10^-19 , C1,6 times 10^-19 , C = 1

Resposta

a) A intensidade da corrente elétrica é $ 4,0 \times 10^{-20} , A $.
b) Apenas 1 elétron atravessa a seção transversal do condutor nesse intervalo de tempo.

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