Na descarga de um relâmpago típico, uma corrente de
Ampères flui durante
. 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):
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 (
) 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
Ampères e o tempo é
. 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
.