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.

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 ( I) 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:
I = Qt
Onde:
  • I é a intensidade da corrente (em Amperes, A),
  • Q é a carga elétrica (em Coulombs, C),
  • t é o tempo (em segundos, s).

Passo 3

Agora, vamos aplicar os valores fornecidos no problema para calcular a intensidade da corrente. Temos:
  • Q = 50,C,
  • t = 5,0,s.
Substituindo na fórmula:
I = 50,C5,0,s = 10,A
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 ( e) é aproximadamente 1,6 times 10^-19,C.
A relação entre a carga total ( Q) e o número de elétrons ( n) é dada por:
Q = n times e
Queremos descobrir n, então rearranjamos a fórmula:
n = Qe

Passo 5

Substituindo os valores:
n = 50,C1,6 times 10^-19,C approx 3,125 times 10^20,elétrons é
Portanto, aproximadamente 3,125 times 10^20 elétrons passam pelo fio em 5 segundos.

Resposta

a) A intensidade da corrente elétrica é de 10 A;
b) Aproximadamente 3,125 times 10^20 elétrons atravessam o fio no intervalo de 5,0 s.

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