Por um fio, passa uma corrente elétrica de 5,5 A. Durante um intervalo de tempo de 20 segundos, quanta carga elétrica passa por uma seção transversal do fio? E quantas cargas elementares?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão tá pedindo.
- Enunciado resumido: “Num fio passa uma corrente elétrica de 5,5 A durante 20 s. Queremos saber (a) quanta carga elétrica total passa e (b) quantas cargas elementares (elétrons) isso representa.”
- Conteúdo da matéria: eletricidade básica – corrente elétrica e carga elétrica.
- O que vamos precisar:
- A definição de corrente elétrica,
, que é a razão entre a carga que passa, , e o tempo, : - A fórmula invertida para achar a carga:
- O valor da carga elementar (de um elétron):
- A definição de corrente elétrica,
Passo 2
Calcular a carga total
.
Pela fórmula , substituímos:
Pela fórmula
Fazendo a conta:
Explicando rapidinho: corrente de 5,5 A significa 5,5 coulombs por segundo. Em 20 s, é só multiplicar.
Passo 3
Calcular o número de cargas elementares (elétrons) que correspondem a essa carga total.
A ideia: cada elétron carrega C. Se no total passou
coulombs, o número de elétrons
é
A ideia: cada elétron carrega
Fazendo a divisão:
Isso significa que, para somar 110 C, passaram cerca de
partículas de carga elementar.
Resposta
(a) A carga total que passou é
.
(b) O número de cargas elementares (elétrons) é aproximadamente .
(b) O número de cargas elementares (elétrons) é aproximadamente