Exercício Resolvido de Corrente Elétrica
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Um fio é percorrido por uma corrente elétrica de 2 A, sabendo que a carga elementar é 1,6×10−19 C. Determine o número de elétrons que atravessa uma seção transversal do fio durante um intervalo de tempo de 1 s.
Dados do problema:
- Corrente elétrica: i = 2 A;
- Carga elementar: e = 1,6×10−19 C;
- Intervalo de tempo: Δt = 1 s.
Os elétrons se deslocam da esquerda para a direita atravessando uma seção transversal, destacada em
cinza, a corrente convencional, i, é indicada no sentido contrário ao movimento dos
elétrons (Figura 1).
A corrente elétrica é a variação da carga por unidade de tempo
\[
\begin{gather}
\bbox[#99CCFF,10px]
{i=\frac{\Delta q}{\Delta t}} \tag{I}
\end{gather}
\]
A quantidade de carga que atravessa uma determinada seção é o produto do número de cargas que atravessa a
seção pela carga elementar
\[
\begin{gather}
\bbox[#99CCFF,10px]
{\Delta q=ne} \tag{II}
\end{gather}
\]
substituindo a equação (II) na equação (I)
\[
\begin{gather}
i=\frac{ne}{\Delta t}\\[5pt]
n=\frac{i\;\Delta t}{e}\\[5pt]
n=\frac{2\times 1}{1,6\times 10^{-19}}
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
\bbox[#FFCCCC,10px]
{n=1,25\times 10^{19}\;\text{elétrons}}
\end{gather}
\]
Observação: a carga do elétron é igual a −1,6×10−19 C. Como
queremos que o número de elétrons, n, seja positivo usamos o valor positivo para a carga do
elétrons para que o resultado não seja negativo.
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