Durante os 4 min em que uma corrente de 5 A atravessa um fio, (a) Quantos coulombs e (b) quantos eletrons passam ppr uma secao reta do fio ?

Question

Accepted Answer

Para resolver esse problema, precisamos usar a relação entre corrente elétrica, carga elétrica e tempo. A corrente elétrica ($I$) é definida como a quantidade de carga ($Q$) que passa por uma seção reta de um condutor por unidade de tempo ($t$):

$$ I = \frac{Q}{t} $$

(a) Para encontrar a quantidade de coulombs que passam pelo fio, rearranjamos a fórmula para resolver $Q$:

$$ Q = I \times t $$

Dado que a corrente $I = 5 \, \text{A}$ e o tempo $t = 4 \, \text{min}$, primeiro convertemos o tempo para segundos, pois a unidade padrão para tempo no Sistema Internacional é o segundo:

$$ 4 \, \text{min} = 4 \times 60 = 240 \, \text{s} $$

Agora, substituímos os valores na fórmula:

$$ Q = 5 \, \text{A} \times 240 \, \text{s} = 1200 \, \text{C} $$

Portanto, **a quantidade de carga que passa pela seção reta do fio em coulombs é 1200 C.**

(b) Para encontrar o número de elétrons, usamos a carga elementar de um elétron, que é aproximadamente $1,6 \times 10^{-19} \, \text{C}$.

O número de elétrons ($n$) é dado por:

$$ n = \frac{Q}{e} $$

onde $e$ é a carga de um elétron. Substituindo os valores:

$$ n = \frac{1200 \, \text{C}}{1,6 \times 10^{-19} \, \text{C/elétron}} $$

$$ n \approx 7,5 \times 10^{21} $$

Portanto, **o número de elétrons que passa por uma seção reta do fio é aproximadamente $7,5 \times 10^{21}$ elétrons.**

Durante os 4 min em que uma corrente de 5 A atravessa um fio...

Durante os 4 min em que uma corrente de 5 A atravessa um fio, (a) Quantos coulombs e (b) quantos eletrons passam ppr uma secao reta do fio ?

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