Uma corrente elétrica com intensidade de 5 A percorre um condutor metálico. Sabendo que a carga elementar de um elétron é
, determine o número de partículas carregadas que atravessam uma secção transversal desse condutor, por segundo.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de eletricidade! A gente tem uma corrente elétrica de 5 A passando por um fio metálico. Sabemos também que a carga de um elétron é
C. Nosso objetivo aqui é descobrir quantas partículas carregadas (eletrões) atravessam uma seção desse fio a cada segundo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é corrente elétrica. A corrente (
) mede a quantidade de carga que passa por um ponto no circuito por unidade de tempo. Ela é medida em Amperes (A), onde 1 A = 1 C/s (coulomb por segundo).
Passo 3
Sabemos que a corrente elétrica é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a corrente em Amperes (A) -
é a carga elétrica em Coulombs © -
é o tempo em segundos (s)
Queremos encontrar o número de elétrons que passam por segundo. Para isso, vamos rearranjar a fórmula para encontrar
:
Passo 4
Como queremos a quantidade por segundo, podemos considerar
segundo. Assim:
Isso significa que 5 Coulombs de carga passam pela seção do fio a cada segundo.
Passo 5
Agora, sabemos que cada elétron carrega uma carga de
C. Para encontrar o número de elétrons (
) que correspondem a 5 C, usamos a relação:
Onde
é a carga de um elétron.
Passo 6
Substituindo os valores:
Resposta
Portanto, aproximadamente
elétrons atravessam a seção transversal do condutor a cada segundo.