Um condutor metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante de 10A. Determine a carga elétrica e o número de elétrons que atravessam a seção transversal do fio condutor em 20s.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse problema! A gente tem um fio metálico com uma corrente elétrica contínua e constante de 10 A passando por ele. A pergunta é: qual é a carga elétrica e quantos elétrons passam pela seção do fio em 20 segundos. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é corrente elétrica, carga elétrica e como relacionar isso com o número de elétrons.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que corrente elétrica ( I) é a taxa de fluxo de carga elétrica ( Q). A fórmula que relaciona essas grandezas é:
I = Qt
Aqui, I é a corrente em Amperes (A), Q é a carga em Coulombs © e t é o tempo em segundos (s). Nosso objetivo é encontrar Q, então vamos rearranjar a equação:
Q = I times t

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. A corrente I é 10 A e o tempo t é 20 segundos. Então:
Q = 10, A times 20, s = 200, C
Ou seja, a carga elétrica que passa pelo fio em 20 segundos é de 200 Coulombs.

Passo 4

Agora, queremos saber quantos elétrons correspondem a essa carga de 200 C. Para isso, precisamos saber a carga de um único elétron, que é aproximadamente e = 1,6 times 10^-19 Coulombs.
A fórmula para encontrar o número de elétrons ( n) é:
n = Qe

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula:
n = 200, C1,6 times 10^-19, C/elétron = 1,25 times 10^21, elétrons éé

Resposta

Em 20 segundos, uma carga elétrica de 200 Coulombs passa pela seção do fio, o que corresponde a aproximadamente 1,25 times 10^21 elétrons.

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