Por um condutor passa uma corrente de 1 mA. Determine o intervalo de tempo necessário para que 10^10 elétrons passem por uma seção transversal desse condutor. Dado: e = 1,6 - 10^-19 C.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma corrente elétrica de 1 mA passando por um condutor e precisa descobrir quanto tempo leva para 10¹⁰ elétrons passarem por uma seção desse condutor. A gente vai usar conceitos de corrente elétrica e carga eletrostática para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é corrente elétrica. A corrente elétrica (I) é a quantidade de carga que passa por um ponto em um segundo. Ela é medida em amperes (A). A fórmula que relaciona corrente, carga e tempo é:
I = Qt
Onde:
  • I é a corrente elétrica,
  • Q é a carga total,
  • t é o tempo.

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar o tempo (t). Para isso, vamos rearranjar a fórmula:
t = QI
Agora, precisamos descobrir a carga total (Q) que corresponde a 10¹⁰ elétrons.

Passo 4

Sabemos que cada elétron tem uma carga de e = 1,6 \times 10^{-19} , C (coulombs). Então, a carga total (Q) é:
Q = N times e
Onde:
  • N é o número de elétrons,
  • e é a carga de um elétron.
Substituindo os valores:
Q = 10^10 times 1,6 times 10^-19 , C
Q = 1,6 times 10^-9 , C

Passo 5

Agora que temos a carga total, vamos substituir na fórmula do tempo:
t = QI
A corrente I é 1 mA, que em amperes fica 1 \times 10^{-3} , A. Então:
t = 1,6 times 10^-9 , C1 times 10^-3 , A

Passo 6

Dividindo os números:
t = 1,6 times 10^-6 , segundos
Isso significa que leva 1,6 \times 10^{-6} segundos para 10¹⁰ elétrons passarem por uma seção do condutor com uma corrente de 1 mA.

Resposta

O intervalo de tempo necessário é de 1,6 × 10⁻⁶ segundos.

Exercícios relacionados