Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica. Em um intervalo de 5,0 s, uma carga elétrica de 50 C atravessa a secção transversal do fio. Determine:
a) a intensidade da corrente elétrica;
b) o número de elétrons que atravessam o fio metálico no intervalo de 5,0 s.
a) a intensidade da corrente elétrica;
b) o número de elétrons que atravessam o fio metálico no intervalo de 5,0 s.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema sobre corrente elétrica em um fio metálico. A gente precisa descobrir duas coisas: a intensidade da corrente elétrica e quantos elétrons passam pelo fio em 5 segundos. Para isso, vamos usar conceitos básicos de eletricidade, como carga elétrica, corrente elétrica e a carga de um elétron.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a intensidade da corrente elétrica. A corrente elétrica (
) é a quantidade de carga elétrica que passa por uma seção do fio por unidade de tempo. A fórmula para calcular a intensidade da corrente é:
Onde:
-
é a intensidade da corrente (em Amperes, A), -
é a carga elétrica (em Coulombs, C), -
é o tempo (em segundos, s).
Passo 3
Agora, vamos aplicar os valores fornecidos no problema para calcular a intensidade da corrente. Temos:
-
, -
.
Substituindo na fórmula:
Então, a intensidade da corrente elétrica é de 10 Amperes.
Passo 4
Agora, vamos calcular o número de elétrons que passam pelo fio em 5 segundos. Sabemos que a carga de um elétron (
) é aproximadamente
.
A relação entre a carga total (
) e o número de elétrons (
) é dada por:
Queremos descobrir
, então rearranjamos a fórmula:
Passo 5
Substituindo os valores:
Portanto, aproximadamente
elétrons passam pelo fio em 5 segundos.
Resposta
a) A intensidade da corrente elétrica é de 10 A;
b) Aproximadamente elétrons atravessam o fio no intervalo de 5,0 s.
b) Aproximadamente