1- Um resistor de 30 ohms foi ligado a uma fonte de 150 V . Qual a quantidade de eletricidade que percorreu em 3 horas? R: 54.000 C

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa:
  • Resistência: R = 30\\ \Omega.
  • Tensão (diferença de potencial) aplicada: V = 150\\ \mathrm{V}.
  • Tempo durante o qual a corrente flui: t = 3\\ \mathrm{h}.
  • Pergunta: qual a quantidade de eletricidade (carga elétrica) Q que percorreu no circuito durante 3 horas? A unidade pedida normalmente é o coulomb ( \mathrm{C}).

Passo 2

Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicadas passo a passo):
  • Corrente elétrica I é a taxa de fluxo de carga: \;I = \dfrac{Q}{t}\;. Aqui I é a corrente em ampères ( \mathrm{A}), Q é a carga em coulombs ( \mathrm{C}) e t é o tempo em segundos ( \mathrm{s}). Um ampère significa \;1\\ \mathrm{A}=1\\ \mathrm{C/s}\;.
  • Lei de Ohm relaciona tensão, corrente e resistência: \;V = I\,R\;. Aqui V está em volts ( \mathrm{V}), I em ampères e R em ohms ( \Omega).
  • Juntando as duas relações para eliminar I, obtemos uma fórmula direta para a carga Q:
Q = I\,t = \frac{V}{R}\,t.
Expliquei cada variável acima; agora só falta aplicar com os números do enunciado.

Passo 3

Converter o tempo para o Sistema Internacional (segundos), porque na definição de ampère usamos segundos:
t = 3\\ \mathrm{h} = 3 \times 3600\\ \mathrm{s} = 10800\\ \mathrm{s}.
(Fácil de lembrar: 1 hora = 3600 s.)

Passo 4

Calcular a corrente usando a lei de Ohm:
I = \frac{V}{R} = \frac{150}{30} = 5\\ \mathrm{A}.
Interpretação: uma corrente de 5\\ \mathrm{A} significa que a cada segundo passam 5\\ \mathrm{C} pelo resistor.

Passo 5

Calcular a carga total usando Q = I\,t:
Q = 5\\ \mathrm{A} \times 10800\\ \mathrm{s} = 54000\\ \mathrm{C}.
Cheque de unidades: \mathrm{A}\cdot\mathrm{s} = \mathrm{C}, logo a unidade final está correta.

Passo 6

Pequena verificação mental (sanity check): se 5\\ \mathrm{C} passam a cada segundo, em 10{,}800 segundos passam 5\times 10800=54000\\ \mathrm{C}. Faz sentido e está na escala esperada.

Resposta

54000\\ \mathrm{C}

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