Física — Eletromagnetismo Dissertativa

quantos elétrons por segundo atravessam certo trecho de um fio que está sendo percorrido por uma corrente elétrica de 1mA

quantos elétrons por segundo atravessam certo trecho de um fio que está sendo percorrido por uma corrente elétrica de 1mA

Resolução completa

Explicação passo a passo

Resumo da resposta

Resolução do Problema

Resposta: Aproximadamente 6,25 × 10¹⁵ elétrons por segundo atravessam o trecho do fio.

Desenvolvimento

Para resolver este problema, precisamos relacionar corrente elétrica com carga e tempo:

Passo 1 - Identificar os dados

GrandezaSímboloValorUnidade
CorrenteI1 mAmiliampère
Tempot1segundo
Carga do elétrone1,6 × 10⁻¹⁹Coulomb

Passo 2 - Converter unidades

A corrente deve estar em Ampères para usar a fórmula padrão:

I = 1 \text{ mA} = 1 \times 10^{-3} \text{ A}

Passo 3 - Calcular a carga total

A definição de corrente elétrica é:

I = \frac{Q}{t}

Isolando Q:

Q = I \times t = 1 \times 10^{-3} \text{ C}

Passo 4 - Calcular o número de elétrons

Cada elétron carrega uma quantidade fixa de carga. O número de elétrons (n) é:

n = \frac{Q}{e} = \frac{1 \times 10^{-3}}{1.6 \times 10^{-19}}
n = 6,25 \times 10^{15} \text{ elétrons}

Análise

  • Corrente elétrica representa o fluxo de cargas por unidade de tempo
  • 1 Ampère equivale a 1 Coulomb por segundo
  • Carga elementar do elétron é constante: e = 1,6 \times 10^{-19} C
  • Este valor enorme mostra que mesmo correntes pequenas envolvem milhões de bilhões de elétrons

Conclusão

Uma corrente de 1 mA corresponde ao movimento de aproximadamente 6,25 trilhões de elétrons passando pelo condutor a cada segundo.

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