Física, perguntado por heriksilva84814, 4 meses atrás

material condutor é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante de 20A de intensidade. Determine a carga elétrica e o número de elétrons que atravessa a seção transversal do fio em um intervalo de tempo de 40 s.

Soluções para a tarefa

Respondido por ShikamaruSensei

Após realizar os cálculos, conclui-se que a Carga elétrica que passa na seção é 800 C e o respectivo número de elétrons são 5.10¹⁷ elétrons.

A questão aborda sobre o assunto de Corrente elétrica.

A Corrente elétrica é o Fluxo ordenado de elétrons passando por determinado condutor em um intervalo de tempo. A intensidade da corrente elétrica pode ser calculada pela razão da variação de Carga elétrica, pelo intervalo de tempo, como na fórmula abaixo:

$i = \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}$ (Equação 1)

$\large \sf Onde\begin {cases}i \Rightarrow \quad \text {\sf Intensidade da Corrente el\'etrica;} \\\Delta Q \Rightarrow \quad \text {\sf Varia\c{c}\~ao de Carga el\'etrica;} \\\Delta t \Rightarrow \quad \text {\sf Intervalo de tempo.}\end {cases}$

Sabendo disso, podemos calcular o valor da Carga elétrica solicitado na questão, onde a corrente (i) é 20 A e o intervalo de tempo (Δt) é 40 s:

$i= \kern -9px \searrow \kern -10px \nearrow \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}\\\\\Delta Q = i \cdot \Delta t\\\Delta Q = 20 \cdot 40\\\Delta Q = 800 C$

Além disso, podemos determinar o número de elétrons que a atravessa a seção, pela fórmula:

$\Delta Q = n \cdot e$ (Equação 2)

$\large \sf Onde\begin {cases}n \Rightarrow \quad \text {\sf N\'umero de el\'etrons;} \\\ e \Rightarrow \quad \text {\sf Carga el\'etrica elementar = $1,6 \cdot 10^{-19}C$;} \end {cases}$

Substituindo os valores na equação 2

$\Delta Q = n \cdot e\\800 = n \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}\\n = \dfrac{800}{1,6 \cdot 10^{-19}}\\n = 500 \cdot 10^{19}\\n = 5 \cdot 10^{17} $ el\'etrons$$