Uma lâmpada permanece acesa durante 1 hora, sendo percorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a 0,5 \mathrm{~A}. (Carga do elétron =- 1,6.10^{-19} \mathrm{C} )
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 1 hora.
  • Dado: a corrente elétrica que percorre o filamento tem intensidade I = 0,5\\ \mathrm{A}.
  • Dado (fornecido): carga do elétron = -\,1,6\cdot10^{-19}\\ \mathrm{C} (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 Q 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 I é definida por
I=\frac{Q}{t},
onde:
  • I é a corrente em amperes ( \mathrm{A}),
  • Q é a carga em coulombs ( \mathrm{C}),
  • t é o tempo em segundos ( \mathrm{s}).
  • Dessa definição isolamos a quantidade de carga:
Q=I\cdot t.
Explicando cada símbolo: Q é o que pedem (carga total), I é a corrente dada e t 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 \mathrm{A}=\mathrm{C}/\mathrm{s}, então o tempo precisa ficar em segundos.
  • Sabemos que 1 hora tem 60 minutos e cada minuto tem 60 segundos, logo
1\\ \mathrm{h}=60\cdot60\\ \mathrm{s}=3600\\ \mathrm{s}.

Passo 4

Aplicar a fórmula Q=I\cdot t substituindo os valores:
  • Temos I=0,5\\ \mathrm{A} e t=3600\\ \mathrm{s}.
  • Então
Q = 0,5\cdot 3600\\ \mathrm{C}.
  • Calcule passo a passo: 0,5\cdot 3600 = \frac{1}{2}\cdot 3600 = 1800.
  • Portanto
Q = 1800\\ \mathrm{C}.

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:
N=\frac{Q}{|e|}=\frac{1800}{1{,}6\times10^{-19}}.
  • Faça a conta: \dfrac{1800}{1{,}6}=1125, e ajustando a potência de dez obtém-se
N=1{,}125\times10^{22}\\ \text{elétrons (aprox.)}.é
Isso só para você ter uma ideia do número colossal de elétrons envolvidos — não era pedido, mas ajuda a fixar o conceito.

Resposta

1800\\ \mathrm{C}

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