Question

A intensidade da corrente elétrica em um condutor metálico varia com o tempo segundo o gráfico, determine:

A)a carga elétrica que atravessa a seção em 8 segundos
B)o numero de elétrons que atravessa a secção do condutor em 8 segundos
C)a intensidade media de corrente entre os instantes 0 e 8 segundos

PS: ignorar as marcas á lápis ali do lado

Answer 1

a) (i) x (t)

(B + b).h/2 ==> Q = ( 8 + 2). 64.10^-3 / 2 

Q = 320.10^ -3 C ou Q = 0,32 C 


b) Calculando o número de elétrons (n) 

Q = n. e ==> n = Q/e 

n = 0,32/ 1,6.10^-19 

n = 0,2. 10^19 elétrons ou 2.10^18 elétrons 




c) corrente média(im) 

im= Q/t ==> im = 0,32/ 8 ===> im = 0,04A ou 40mA

Answer 2

a) ==*==*==*==*==*==*==

A carga elétrica (ΔQ), pode ser calculada através do gráfico medindo a área da figura formada pela linha (nesse caso um trapézio)!

Podemos calcula-la dividindo essa figura em 3 partes e soma-las.

• a 1ª parte é um triângulo;
• a 2ª parte é um quadrado;
• a 3ª parte é outro triângulo.

• Como calcular a área do triângulo?

Temos que um triângulo retângulo (que possui um angulo de 90º) é metade de um quadrado, logo, podemos multiplicar sua base por sua altura e dividi-la por 2.

Podemos então estabelecer que:

ΔQ = $(\frac{2.64}{2})$ + (2×64) + $(\frac{4.64}{2} )$

ΔQ = 64 + 128 + 128

ΔQ = 320 mC

*Podemos deixar a medida mais compreensível, convertendo o valor para coulomb (C). Para isso temos que 1 milicoulomb (mC) equivale a 10⁻³.

320 mC  ⇒  320·10⁻³ C  ⇒  ΔQ = 0,32 C

b) ==*==*==*==*==*==*==

Para calcularmos a quantidade de elétrons que passam por esse condutor, temos que saber a carga elétrica elementar.

• O que é a carga elétrica elementar?

É uma constante que indica a menor quantidade de energia que pode ser encontrada na natureza. Seu valor é igual a 1,6·10⁻¹⁹ C, e equivale a carga de um elétron.

Podemos usar essa relação:

Q = n × e

Sendo:

*Q a carga elétrica;

*n a quantidade de elétrons;

*e a carga elétrica elementar.

Substituindo na relação:

0,32 = n × 1,6·10⁻¹⁹

n = $\frac{0,32.10^{0}}{1,6.10^{-19}}$

n = 0,2·10¹⁹

n = 2·10¹⁸

c) ==*==*==*==*==*==*==

A intensidade da corrente elétrica ou simplesmente corrente elétrica pode ser calculada pela ralação:

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

Sendo:

*i a corrente elétrica;

*Q a carga elétrica;

*t a variação do tempo.

Substituindo na relação:

$i = \frac{0,32}{8}$

i = 0,04 A

*Uma curiosidade é que o ampere (A) designa quantos coulomb (C) passa por um condutor em 1 segundo. Dessa forma o ampere corresponde ao coulomb por segundo (C/s).

Espero ter ajudado :)