Uma lâmpada permanece acesa durante 1 hora, sendo percorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a
. (Carga do elétron
)
Qual a carga elétrica que passou por uma secção de seu filamento?
Qual a carga elétrica que passou por uma secção de seu filamento?
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede uma coisa simples:
- Dado: a lâmpada permanece acesa durante
hora. - Dado: a corrente elétrica que percorre o filamento tem intensidade
. - Dado (fornecido): carga do elétron
(vou usar o valor absoluto quando necessário). - Pedido: “Qual a carga elétrica que passou por uma secção de seu filamento?” — ou seja, queremos o total de carga elétrica
que atravessou a seção em todo o intervalo de tempo.
Passo 2
Entendendo o conceito que vamos usar (aulas rápidas, sem formalidade chata):
- Corrente elétrica é a quantidade de carga que passa por uma seção por unidade de tempo.
- Isso significa que a intensidade de corrente
é definida por
onde:
-
é a corrente em amperes ( ), -
é a carga em coulombs ( ), -
é o tempo em segundos ( ). - Dessa definição isolamos a quantidade de carga:
Explicando cada símbolo:
é o que pedem (carga total),
é a corrente dada e
é o intervalo de tempo em que essa corrente fluiu.
Passo 3
Converter o tempo para o sistema compatível com amperes:
- A corrente está em
, então o tempo precisa ficar em segundos. - Sabemos que
hora tem minutos e cada minuto tem segundos, logo
Passo 4
Aplicar a fórmula
substituindo os valores:
- Temos
e . - Então
- Calcule passo a passo:
. - Portanto
Passo 5
Um comentário adicional útil para a sua intuição (usei o valor da carga do elétron que veio no enunciado):
- Se quiser saber quantos elétrons passaram, divide-se a carga total pelo módulo da carga de um elétron:
- Faça a conta:
, e ajustando a potência de dez obtém-se
Isso só para você ter uma ideia do número colossal de elétrons envolvidos — não era pedido, mas ajuda a fixar o conceito.