Na descarga de um relâmpago típico, uma corrente de 2.5 times 10^4 Ampères flui durante 20 mu s. Que quantidade de carga é transferida pelo relâmpago? [Note: Ampère é a unidade de corrente no SI; está definida na Secção 282 do livro; mas o capítulo 23 fornece meios de resolver o problema proposto.]
  • Usamos a Eq. (23-3):
d q=i d t=(2.5 times 10^4)(20 times 10^-6)=0.5 C
circ<=dast Tal carga é grande ou pequena? Compare com as cargas dadas nos Exemplos resolvidos do livro.

Passo 1

Vamos entender o problema! Temos um relâmpago que envia uma corrente elétrica de Ampères durante . Queremos descobrir quanto de carga elétrica é transferida nesse processo. Para resolver isso, vamos usar a relação entre corrente elétrica e carga, que está na matéria de eletricidade.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que a corrente elétrica ( dq = i times dt ) é a quantidade de carga ( ) que passa por um ponto em um determinado tempo ( ). A fórmula que relaciona essas grandezas é:
Isso significa que para encontrar a carga transferida, multiplicamos a corrente pelo tempo durante o qual ela flui.

Passo 3

Agora, vamos aplicar os valores fornecidos no problema. A corrente é 20 , mus = 20 times 10^-6 , s Ampères e o tempo é dq = (2.5 times 10^4) times (20 times 10^-6) = 0.5 , C . Primeiro, precisamos converter os microsegundos para segundos:
Agora, substituímos na fórmula:

Passo 4

Finalmente, vamos refletir sobre o resultado. Uma carga de é considerada grande? Para ter uma ideia, cargas comuns em eletricidade estática são da ordem de miliCoulombs ( ), então é uma quantidade bastante grande, típica de eventos como relâmpagos.

Resposta

A quantidade de carga transferida pelo relâmpago é de .

Exercícios relacionados