Pela seção transversal de um fio condutor passou uma corrente de 2 mA durante 45 s. Quantos elétrons atravessam essa seção nesse intervalo de tempo?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma corrente de 2 mA passou pela seção de um fio por 45 segundos. Nosso objetivo é descobrir quantos elétrons passaram por essa seção nesse tempo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletricidade, especificamente sobre corrente elétrica e carga elétrica.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a relação entre corrente elétrica e carga. A corrente elétrica ( I) é definida como a quantidade de carga elétrica ( Q) que passa por um ponto em um circuito por unidade de tempo ( t). A fórmula que relaciona esses valores é:
Q = I times t
Aqui, I é a corrente em amperes (A) e t é o tempo em segundos (s).

Passo 3

Vamos calcular a carga total que passou pela seção do fio. Sabemos que a corrente I é 2 mA, que é igual a 0,002 A, e o tempo t é 45 s. Substituindo esses valores na fórmula:
Q = 0,002 , A times 45 , s
Q = 0,09 , C
Então, a carga total que passou é de 0,09 coulombs.

Passo 4

Agora, precisamos descobrir quantos elétrons correspondem a essa carga. Sabemos que a carga de um elétron ( e) é aproximadamente 1,602 times 10^-19 coulombs. Para encontrar o número de elétrons ( N), usamos a relação:
N = Qe
Substituindo os valores que temos:
N = 0,09 , C1,602 times 10^-19 , C/elétron é

Passo 5

Vamos calcular o valor de N:
N = 0,091,602 times 10^-19
N approx 5,62 times 10^17

Resposta

Aproximadamente 5,62 times 10^17 elétrons atravessaram a seção do fio durante os 45 segundos.

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