(UERJ/2010) O circuito elétrico de refrigeração de um carro é alimentado por uma bateria ideal cuja força eletromotriz é igual a 12 volts.
Admita que, pela seção reta de um condutor diretamente conectado a essa bateria, passam no mesmo sentido, durante 2 segundos, 1,0 times 10^19 elétrons.
Determine, em watts, a potência elétrica consumida pelo circuito durante esse tempo.

Passo 1

O enunciado descreve um circuito alimentado por uma bateria ideal de 12 V em que, durante Δt = 2 s, passam N = 1,0×10^{19} elétrons. O conteúdo envolve corrente elétrica e potência elétrica, e vamos usar as definições de carga elétrica (Q = N e), corrente (I = Q/Δt) e potência (P = V I).

Passo 2

Para obter a carga total que passou pelo condutor, usamos a carga elementar do elétron e a quantidade de elétrons:
Q = N cdot e = (1,0times10^19) cdot (1,6times10^-19, C) = 1,6, C

Passo 3

Com a carga Q, calculamos a corrente média que atravessa o condutor em Δt = 2 s:
I = QDe

Passo 4

Por fim, a potência elétrica fornecida pela bateria é dada por P = V I:
P = 12, V times 0,8, A = 9,6, W

Resposta

9.6 W

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