Question

O gráfico anexo representa a intensidade de corrente que percorre o condutor em função do tempo. Sendo a carga elementar e=1,6.10-19 C, determine:
a) a carga elétrica que atravessa a seção transversal do condutor em 6 segundos; b) o número de elétrons que nesse intervalo de tempo atravessou a seção;
c) a intensidade média de corrente entre 0 e 6s.

Answer 1

Resposta:

a) A carga elétrica que atravessa a seção transversal no tempo proposto corresponde a área do gráfico. Logo  Q = (10⁻3)*(32+64)*6*0.5 = 288mC.

b) |Q| = n*|e| => n = Q/e = 1,8.10^18 elétrons

c) I = Delta Q/Delta t = 288mC/6 = 48mA

Explicação:

Answer 2

A carga elétrica que atravessa a seção transversal em 6 segundos é de 0,288 C, isso equivale a $1,8\times 10^{18}$ elétrons. A corrente média é de 48 mA.

Qual a carga elétrica que atravessa a seção transversal do condutor?

Como a corrente não é constante no tempo, deve-se fazer uma integral para calcular a quantidade de carga que atravessou a seção transversal.

$Q=\int\limits^6_0 {i} \, dt$

Como a função de corrente não muda de sinal, a integral pode ser substituída pela área baixo a curva, então, podemos, simplesmente achar a área do trapézio definido pela curva:

$Q=\frac{I_2+I_1}{2}.t=\frac{0,064A+0,032A}{2}.6s=0,288C$

Qual é o número de elétrons que atravessaram a seção?

Como cada elétron tem carga igual à carga elementar q, a quantidade de elétrons que essa quantidade de carga representa é:

$n=\frac{Q}{q}=\frac{0,288C}{1,6\times 10^{-19}C}=1,8\times 10^{18}$

Qual a intensidade média de corrente?

Neste caso devemos acha a equação temporal da corrente, que, ao representar uma rampa, será uma função linear. Ela é:

$\frac{i-i_1}{i_2-i_1}=\frac{t-t_1}{t_2-t_1}\\\\i=i_1+\frac{i_2-i_1}{t_2-t_1}(t-t_1)\\\\i=0,032A+\frac{0,064A-0,032A}{6s-0s}(t-0s)\\\\i=0,032A+0,0053.t$

A corrente média será a seguinte:

$I_m=\frac{1}{t_2-t_1}\int\limits^{6s}_{0} {0,032A+0,0053.t} \, dt=\frac{1}{6s}[0,032t+0,0053\frac{t^2}{2}]^6_0\\\\I_m=0,048A=48mA$

Mais exemplos sobre a corrente elétrica em https://brainly.com.br/tarefa/1392063

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