Question

Questão 10 - (UFPE) Em uma solução iônica, N(+) = 5,0 × 1015 íons positivos, com carga individual Q(+) =+2e, se deslocam para a direita a cada segundo. Por outro lado, N(–) = 4,0 × 1016 íons negativos, com carga individual igual a Q(–)= -e, se movem em sentido contrário a cada segundo. Qual é a corrente elétrica, em mA, na solução?

Answer 1

Olá ! Para resolver a questão é importante que você lembre que o movimento de uma carga elétrica vasi ser equivalente ao movimento de uma carga de sinal oposto e de mesmo módulo se movimentado em sentido contrário. 

Os íons positivos se dirigem do eletrodo A para o B, o que corresponde a uma corrente convencional i no sentido A-B

Por outra parte temos que uma quantidade de íons negativos se dirigem do eletrodo B para o eletrodo A; ou seja, temos uma corrente i de mesmo valor no sentido convencional A-B

Então, a corrente que resulta no circuito é $iR = 2.i$ lembrando que o é sentido convencional de A para B

Assim temos do enunciado que:


$Q(+) = +2e$

$Q(-) = -e$


Supondo que  $e = 1,6 * 10^{-19} C$ (neste caso o valor não é dado, eu coloco como exemplo)


A corrente das cargas positivas é:


$i' = (5* 10^{15})* (2(1,6* 10^{-19}))$ 

$i'= (5*10^{15} ) * (2,32 * 10^{-19})$

$i' = 1,6* 10^{-3} C$


A corrente das cargas negativas é:

$i" = (4* 10^{16}) * (1,6.10^{-19})$

$i" = 6,4* 10^{-3} C$

Lembrando  o movimento dos íons negativos é oposto ao sentido convencional da corrente pelo movimento dos íons positivos; dessa forma temos que o sentido convencional de ambas as correntes vai ser o mesmo. Assim que a corrente resultante  é calculada ao sumar as duas correntes:

$i= i' + i"$

$i = (1,6* 10^{-3} ) + (6,4 * 10^{-3})$

$i = 8 mA$


Assim obtemos que o sentido convencional da corrente resultante é o mesmo dos íons positivos.