Question

O feixe de elétrons em um tubo de imagens de TV transporta 1015 elétrons por segundo.
i=dq/dt=e*dn/dt
p=Vo.i

Como um engenheiro de projeto, determina a tensão Vo necessária para acelerar o feixe de elétron até alcançar 4 W.

A 25000 V
B 23000 V
C 21000 V
D 20000 V
E 18000 V

Answer 1

Utilizando definições de potencia eletrica e carga por eletron, temos que esta voltagem é de 25000 V, Letra A.

Explicação:

Primeiramente vamos encontrar qual a corrente criado por estes eletrons:

$i=\frac{\Delta Q}{\Delta t}=\frac{e.n}{\Delta t}$

Como sabemos que a carga de um eletron é de -1,6 . 10^(-19) C e temos 1015 eletrons passando no tempo de 1 segundo, então:

$i=\frac{e.n}{\Delta t}$

$i=\frac{-1,6.10^{-19}.1015}{1}$

$i=-1,6.10^{-19}.1015$

$i=-1,6.10^{-19}.1.10^{3}$

$i=1,6.10^{-16}A$ (Retirei o negativo, pois corrente é em modulo, não faz diferença o sinal).

E agora que sabemos a corrente, podemos encontrar a potencia exercida:

$P=V.i$

$4=V.1,6.10^{-16}$

Agora basta isolar V e descobrir esta tensão:

$4=V.1,6.10^{-16}$

$V=\frac{4}{1,6.10^{-16}}$

$V=\frac{4}{1,6}.10^{16}$

$V=2,5.10^{16}V$

Assim temos que esta voltagem é de 2,5 . 10^(16) V ou 25000000000000000 V, Letra A.