Suponha que seja possível contar o número de elétrons que passam através da seção S de um condutor. Se em 2,0 s passam 25,0 × 10¹⁸ elétrons, qual a quantidade de carga (em C) que atravessa a seção nesse intervalo de tempo?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a quantidade de carga elétrica que passa por uma certa seção de um condutor em 2 segundos. A gente sabe que passaram 25,0 × 10¹⁸ elétrons nesse tempo. Vamos usar conceitos de carga elétrica e a relação entre número de elétrons e carga total.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que cada elétron tem uma carga elétrica básica, que é o valor da carga de um único elétron. Essa carga é denotada por $ e $ e vale aproximadamente $ -1,6 \times 10^{-19} $ coulombs ©. O sinal negativo indica que o elétron tem carga negativa, mas para calcular a quantidade total de carga, vamos considerar apenas o valor absoluto.
Passo 3
Agora, para encontrar a quantidade total de carga ($ Q
N
e $).
A fórmula fica assim:
Passo 4
Substituindo os valores que temos:
Então:
Passo 5
Vamos fazer a conta passo a passo. Primeiro, multiplicamos os números:
Agora, multiplicamos as potências de 10:
Então, juntando tudo:
Resposta
A quantidade de carga que atravessa a seção nesse intervalo de tempo é 4,0 coulombs.