Question

6) Suponha que a carga elétrica referente a um raio seja de 75 C. Determine a quantidade de elétrons que compõem essa descarga elétrica.​

Answer 1

Resposta:

$4{,}7\times 10^{20}$ elétrons. (Aproximada com 2 algarismos significativos).

Explicação:

A unidade de medida de carga elétrica no SI é o coulomb (C). A carga elétrica é uma propriedade da matéria, assim como a massa de um corpo.

Com a experiência da gota de óleo de Milikan, ele verificou que a carga elétrica é quantizada, isto é, sempre aparecem em múltiplos inteiros de uma unidade fundamental, que veio a ser descoberta ser a carga do elétron (e do próton!): $1{,}6\times 10^{-19}\;\mathrm{C}.$

Assim, 2 elétrons, por exemplo, possuem carga elétrica total de $2\times 1{,}6\times 10^{-19}\;\mathrm{C} = 3{,}2\times 10^{-19}\;\mathrm{C}.$

Então, vale a proporção:

$\frac{1\;\mathrm{e^{-}}}{1{,}6\times 10^{-19}\;\mathrm{C}} = \frac{n}{75\;\mathrm{C}}$,

que fornece

$4{,}7\times 10^{20}\;\mathrm{e^{-}}.$ (elétrons)

É uma quantidade muito grande!

Isto tudo que eu falei foi para tratar em termos de proporções, mas está condensada na seguinte equação:

$q = n\cdot e$,

em que q é a carga elétrica total, e é a unidade fundamental (carga do elétron, em módulo), e n é a quantidade de elétrons.