Question

1) Estima-se que 5x10²⁰ eletrons passam por uma seção reta de um condutor elétrico num intervalo de 400 s. Calcule a corrente elétrica correspondente: * a) 2 A b) 10 A c) 200 mA d) 1 A​.

Answer 1

A corrente elétrica correspondente é de 0,2 A ou 200 mA. Logo, a alternativa correta é a opção c) 200 mA.

Cálculo

A corrente elétrica é proporcional à razão entre o produto do número de elétrons pela carga elementar e o intervalo de tempo, tal como a equação I abaixo:  

$\boxed {\Large \sf I = \dfrac{n \cdot e}{\Delta t}} \large \; \; \textsf{(equac{\!\!,}{\~a}o I)}$

Onde:

I = corrente elétrica (em A);    

n = número de elétrons;

e = carga elementar (em C);

Δt = intervalo de tempo (em s).

Aplicação

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\large\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases}\sf I = \textsf{? A} \\\sf n = 5 \cdot 10^{20} \; \textsf{el{\'e}trons} \\\sf e = \textsf{1,6} \cdot 10^\textsf{-19} \; C \\\sf \Delta t = \textsf{400 s} \\\end{cases}$    

Substituindo na equação I:

$\large \text { \sf I = \dfrac{5 \cdot 10^{20} \cdot \textsf{1,6} \cdot 10^\textsf{-19}}{400} }$  

Multiplicando:

$\large \text { \sf I = \dfrac{8 \cdot 10^{20} \cdot 10^\textsf{-19}}{400} }$

Multiplicando:

$\large \sf I = \dfrac{80}{400}$

Dividindo:

$\boxed {\large \sf I = \textsf{0,2 A}} \textsf{ ou } \boxed {\large \sf I = \textsf{200 mA}}$

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