Question

O capacitor é um elemento de circuito muito utilizado em aparelhos eletrônicos de regimes alternados ou contínuos. Quando seus dois terminais são ligados a uma fonte, ele é capaz de armazenar cargas elétricas. Ligando-o a um elemento passivo como um resistor, por exemplo, ele se descarrega. O gráfico representa uma aproximação linear da descarga de um capacitor (imagem em anexo).

Sabendo que a carga elétrica fundamental tem valor 1,6×10^(–19) C, o número de portadores de carga que fluíram durante essa descarga está mais próximo de:

a) 10¹⁷
b) 10¹⁴
c) 10¹¹
d) 10⁸
e) 10⁵​

Answer 1

O número  de portadores de carga que fluíram durante essa descarga está mais próximo de $\sf 10^{17}$,alternativa a.

A corrente elétrica é a razão entre a variação da quantidade de carga elétrica e o tempo gasto.

$\boxed{\boxed{\sf i = \dfrac{\Delta Q}{t}}}$    ou      $\boxed{\boxed{\sf \Delta Q = i \cdot t }}$

Pelo gráfico temos que:

i é a corrente elétrica (4,0 mA);

$\sf \Delta Q$ é a variação quantidade de carga elétrica (? C);

t é o tempo necessário para que ocorra a descarga (7,2 s).

Calculando:

$\sf \Delta Q = 4,0 \cdot 10^{-3} \cdot 7,2 \\\\\Delta Q = 28,8 \cdot 10^{-3} \ C\\\\\boxed{\sf \Delta Q = 2,88 \cdot 10^{-2} \ C}$

A quantidade de carga elétrica é o produto entre a quantidade de portadores de carga e a carga elementar

$\boxed{\boxed{\sf Q = n \cdot e }}$  ou $\boxed{\boxed{\sf n = \dfrac{Q}{e}}}$

onde:

Q é a quantidade de carga elétrica ($\sf 2,88 \cdot 10^{-2} \ C$)

n é quantidade de portadores de carga (?);

e é a carga elementar ($\sf 1,6 \cdot 10^{-19} \ C$).

Calculando:

$\sf n = \dfrac{2,88 \cdot 10^{-2}}{1,6 \cdot 10^{-19}} \\\\n= 1,8 \cdot 10^{-2-(-19)}\\\\n = 1,8 \cdot 10^{-2+19}\\\\\boxed{\boxed{\sf n= 1,8 \cdot 10^{17}}}$

Concluindo que o valor de portadores de carga que fluíram é mais próximo de $\boxed{\boxed{\sf 10^{17}}}$.

Continue estudando:

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Answer 2

Alternativa correta letra A.

• Explicação:

Essa questão aborda uma situação de corrente elétrica descarregada por um capacitor.  Para calcular a intensidade da corrente elétrica, usamos a fórmula

                                                         $\boxed{\bf I = \frac{\Delta Q}{\Delta t} }$                                                

sendo

➯ I = Intensidade da corrente, em Àmperes (A);

➯ ΔQ = Variação da Carga Elétrica, em Coulombs (C);

➯ Δt = Variação do tempo, em segundos (s);

Com essa fórmula, podemos achar a carga que foi descarregada pelo capacitor, e com a fórmula da Carga Elementar, podemos achar o número de portadores de carga envolvidos:

                                             $\boxed{\bf Q = n \cdot e}$

Sendo

➯ Q = Carga elétrica, em Coulombs (C);

➯ n = número de elétrons;

➯ e = carga elementar do elétron, de valor 1,6 . 10⁻¹⁹ C;

Passo I: Usando a fórmula da intensidade que discutimos acima, percebemos que ao manipulá-la, podemos calcular a variação da carga elétrica:

$\bf I = \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}$

➯ Tirando do gráfico as informações, temos que:

$\bf 4 \cdot 10^{-3} = \dfrac{\Delta Q}{7,2}$

➯ Multiplique cruzado, isolando a carga (Q):

$\bf \Delta Q = 4 \cdot 10^{-3} \cdot 7,2$

$\bf \Delta Q = 28,8 \cdot 10^{-3}$

$\boxed {\bf \Delta Q = 2,88 \cdot 10^{-2} \ C}$

Parte II: Sabemos a carga do sistema e a carga de um elétron. Com isso, podemos achar o número de portadores de carga:

$\bf Q = n \cdot e$

$\bf 2,88 \cdot 10^{-2} = n \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}$

➯ Isole n:

$\bf n = \dfrac{2,88 \cdot 10^{-2}}{1,6 \cdot 10^{-19}}$

$\boxed {\bf n = 1,8 \cdot 10^{17}}$

 

➯ O número de portadores de carga que fluíram na descarga foi de 10¹⁷ - alternativa A.

Saiba mais sobre corrente elétrica em:

https://brainly.com.br/tarefa/45843463

Espero ter ajudado!