Uma corrente elétrica com intensidade de 5 A percorre um condutor metálico. Sabendo que a carga elementar de um elétron é 1,6.10^-19 C, 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:
I = Qt
Onde:
  • Q = I times t 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 Q = 5, A times 1, s = 5, C 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 N = Qe 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:
N = 5, C1,6 times 10^-19, C/elétron é
N = 51,6 times 10^-19
N = 3,125 times 10^19, elétrons é

Resposta

Portanto, aproximadamente elétrons atravessam a seção transversal do condutor a cada segundo.

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