Question

Por um fio condutor metálico passam 2,0.1024 elétrons durante 2h. Calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa esse condutor metálico. (Dada a carga elementar do elétron e = 1,6.10-19 C).

Answer 1

A intensidade da corrente elétrica que atravessa o condutor é de aproximadamente 44,44 A.

Teoria

A corrente elétrica é o fluxo ordenado de partículas que portam uma carga elétrica em um determinado intervalo de tempo, então, podemos calcular esta com base na carga e no tempo.

Cálculo

Em termos matemáticos, há de se saber que a corrente elétrica é proporcional à razão entre o produto do número de elétrons pela carga elementar e o intervalo de tempo, tal como a equação I abaixo:  

$\boxed {\sf I = \dfrac{n \cdot e}{\Delta t}} \; \; \textsf{(equa\c{c}{\~a}o I)}$

Onde:    

I = corrente elétrica (em A);    

n = número de elétrons;

e = carga elementar (em C);

Δt = intervalo de tempo (em s).

Aplicação

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases}\sf I = \textsf{? A} \\\sf n = 2 \cdot 10^{24} \; el{\'e}trons \\\sf e = \textsf{1,6} \cdot 10^\textsf{-19} \; C \\\sf \Delta t = 2 \; h = \textsf{7200 s} \\\end{cases}$

   

Substituindo na equação I:

$\sf I = \dfrac{2\cdot 10^{24} \cdot \textsf{1,6} \cdot 10^\textsf{-19}}{7200}$

Multiplicando:

$\sf I = \dfrac{10^{24} \cdot \textsf{3,2} \cdot 10^\textsf{-19}}{7200}$

Multiplicando:

$\sf I = \dfrac{\textsf{3,2} \cdot 10^{5}}{7200}$

Dividindo:

$\boxed {\sf I = \dfrac{400}{9} \textsf{ A}} \textsf{ ou }\boxed {\sf I \approx \textsf{44,44 A}}$

Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!

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