¿Cuántos electrones circulan cada segundo por un punto dado, en un alambre que conduce una corriente de 20A? ¿Cuánto tiempo se necesita para que pasen 40C de carga por ese punto?
Respuestas
El número de electrones que circulan cada segundo es de 1.25*10²⁰ electrones .
El tiempo que se necesita para que pasen 40 C de carga es de 2 seg.
El número de electrones y el tiempo necesario se calculan aplicando la ley de Faraday : '' La masa de producto obtenido o de reactivo consumido durante la reacción en un electrodo es proporcional a ala cantidad de carga ( corriente * tiempo) que ha pasado a través del circuito '' y la cantidad de carga Q = I* t .
Nº de electrones/seg =? t= 1seg
I = 20 A
t = ?
q = 40 C
Q = I* t = 20 A * 1 seg = 20 Coul
20 Coul * 6.25*10¹⁸ electrones / 1 Coul = 1.25*10²⁰ electrones .
Q = I * t se despeja el tiempo t :
t = Q/I = 40 C/ 20A
t = 2 seg .
Analizando el alambre que conduce una corriente eléctrica, tenemos:
- En un segundo circulan 1.25x10²⁰ electrones.
- Se necesitan 2 segundos para que pasen 40 C.
Explicación:
Para resolver este problema se utilizan ecuaciones asociadas con las cargas.
Electrones que circulan
La carga es una relación entre intensidad de corriente y tiempo. Además, la carga de un electrón viene siendo de 1.602x10⁻¹⁹ C.
Q = I·t
Q = (20 A)·(1 s)
Q = 20 C
Q = (20 C)·(1 electrón / 1.602x10⁻¹⁹ C)
Q = 1.25x10²⁰ electrones
Tiempo para que pasen 40 C
Aplicamos la misma ecuación de carga:
Q = I·t
40 C = (20 A)·t
t = 2 s
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