Uma corrente de 5,0 A percorre um resistor de 10
durante 4,0 min. Quantos(a) coulombs de carga e (b) elétrons passam através da seção transversaldo resistor nesse intervalo de tempo?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma corrente de 5,0 A passando por um resistor de 10 ohms por 4,0 minutos. A gente precisa descobrir duas coisas: (a) quantos coulombs de carga passam pelo resistor nesse tempo e (b) quantos elétrons isso representa. Para resolver, vamos usar conceitos de corrente elétrica e carga elementar.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é corrente elétrica. A corrente (I) é a quantidade de carga que passa por um ponto em um circuito por unidade de tempo. A fórmula que relaciona corrente, carga e tempo é:
Q = I times t
Onde:
  • $ Q $ é a carga em coulombs ©,
  • $ I $ é a corrente em amperes (A),
  • $ t $ é o tempo em segundos (s).

Passo 3

Precisamos converter o tempo de minutos para segundos, porque a corrente está em amperes (coulombs por segundo). Sabemos que 1 minuto tem 60 segundos. Então:
t = 4,0 , min times 60 , smin = 240 , s

Passo 4

Agora, usamos a fórmula para encontrar a carga:
Q = I times t = 5,0 , A times 240 , s = 1200 , C

Passo 5

Para encontrar o número de elétrons, precisamos saber que a carga de um elétron é aproximadamente $ 1,6 \times 10^{-19} , C 1,6 times 10^-19 , C úé n $) é dado por:
n
Onde:
  • $ Q $ é a carga total,
  • $ e $ é a carga de um elétron.

Passo 6

Substituindo os valores:
n = 1200 , C1,6 times 10^-19 , C/elétron é
n = 7,5 times 10^21 , elétrons é

Resposta

(a) Passam 1200 coulombs de carga;
(b) Aproximadamente $ 7,5 \times 10^{21} $ elétrons passam pelo resistor nesse intervalo.

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