Para calcular o número de elétrons por minuto passando por uma seção transversal do condutor, precisamos usar a fórmula:

Número de elétrons = (Intensidade da corrente elétrica * Tempo) / Carga elementar

Dado que a intensidade da corrente elétrica é de 30 µA (30 × 10⁻⁶ A) e o tempo é de 1 minuto, e a carga elementar é de 1,6 × 10⁻¹⁹ C, podemos substituir esses valores na fórmula:

Número de elétrons = (30 × 10⁻⁶ A * 60 s) / (1,6 × 10⁻¹⁹ C)

Número de elétrons = (30 × 60) / (1,6 × 10⁻¹⁹)

Número de elétrons = 1800 / (1,6 × 10⁻¹⁹)

Número de elétrons = 1,125 × 10²⁰ / 1,6

Número de elétrons ≈ 0,703 × 10²⁰

Portanto, o número de elétrons por minuto passando por uma seção transversal do condutor é aproximadamente 0,703 × 10²⁰ elétrons.

A resposta mais próxima é a alternativa A) 1,125 × 10¹⁶ elétrons.

A) 1,125 × 10¹⁶ elétrons

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A corrente elétrica (i) em um condutor mede a relação entre a quantidade de carga (ΔQ) que o atravessa e  intervalo de tempo gasto para que isso ocorra (Δt)

[tex]\mathbf{i= \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}}[/tex]

As unidades de medida no Sistema Internacional (SI) são

- Ampère (A) para a corrente elétrica

- Coulomb (C) para a carga elétrica

- Segundo (s) para o intervalo de tempo

A carga elétrica de um corpo é obtida pelo número de elétrons em desequilíbrio.

ΔQ = n . e

ΔQ : quantidade de carga elétrica

n : número de elétrons

e : carga elétrica fundamental (e = 1,6 . 10⁻¹⁹ C)

O sinal da carga é obtido pela regra:

- Se o corpo perde elétrons: carga positiva;

- Se o corpo ganha elétrons: carga negativa.

No nosso caso

i = 30 µA = 30 . 10⁻⁶ A

Δt = 1 min = 60 s

[tex]i= \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}\\\\30.10^{-6}= \dfrac{\Delta Q}{60}\\\\\Delta Q = 60 \cdot 30.10^{-6}\\\\\Delta Q = 1\,800.10^{-6}\\\\\Delta Q = 1,8.10^{-3}\:C[/tex]

Número de elétrons

[tex]\Delta Q = n \cdot e\\\\1,8.10^{-3}=n \cdot 1,6.10^{-19}\\\\\dfrac{1,8.10^{-3}}{1,6.10^{-19}}=n\\\\n = 1,125.10^{-3-(-19) }\\\\n = 1,125.10^{-3+19 }\\\\\mathbf{n = 1,125.10^{16 }}[/tex]

A) 1,125 × 10¹⁶ elétrons

B) 1,875 × 10¹⁶ elétrons

C) 1,5 × 10¹⁶ elétrons

D) 2,0 × 10¹⁶ elétrons

E) 2,5 × 10¹⁶ elétrons