Question

Um fio condutor e atravessado por uma corrente elétrica de 8 A durante um intervalo de tempo de 2 s. Determine o número de elétrons

Answer 1

Olá, boa noite.

Para resolvermos esta questão, devemos lembrar de algumas propriedades estudadas sobre eletrostática.

Primeiro, lembre-se que a intensidade da corrente $i$, em Ampère (ou Coulomb por segundo), que percorre um fio condutor em um intervalo de tempo $\Delta t$ (em segundos) pode ser calculada pela fórmula: $i=\dfrac{Q}{\Delta t}$, em que $Q$ é a carga que passa por uma seção transversal do fio por unidade de tempo.

A carga é diretamente proporcional a carga do elétron, sendo esta igual ao número de elétrons multiplicado pela carga elementar: $Q=n\cdot e,~e=1{,}6\times 10^{-19}~C$.

Substituindo os dados cedidos pelo enunciado, teremos:

$\begin{cases}i=8~A\\ \Delta t=2~s\\\end{cases}$

$8=\dfrac{Q}{2}$

Multiplique ambos os lados da igualdade por um fator $2$

$Q=16$

Então, fazendo $Q=n\cdot e$, dividimos ambos os lados da igualdade pela carga elementar:

$n\cdot 1{,}6\times 10^{-19}=16\\\\\\ n=\dfrac{16}{1{,}6\times 10^{-19}}$

Calcule a fração

$\boxed{\bold{n=10^{20}~el\acute{e}trons}}$

Este é o número de elétrons que atravessa uma seção transversal deste fio condutor por segundo.