Eletrodinâmica (UFPE)
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Eletrodinâmica (UFPE)
Em uma solução iônica,N(+)=5,0 . 10^15 íons positivos, com carga individual Q(+) = +2e, se deslocam para a direita a cada segundo. Por outro lado, N(-) = 4,0 . 10^16 íons negativos, com carga individual igual a Q(-) = -e, se movem em sentido contrário a cada segundo. Qual é a corrente elétrica, em mA , na solução?
Dado: e = 1,6 . 10^-19 C.
Dado: e = 1,6 . 10^-19 C.
- RESPOSTA:
- 8 mA
Jowex- Recebeu o sabre de luz
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Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Corrente devido às cargas positivas ----> i' = (5.10^15).(2.1,6.10^-19) ---> i' = 1,6.10^-3 C
Corrente devido às cargas negativas ----> i" = (4.10^16).(1,6.10^-19) ---> i" = 6,4.10^-3 C
O sentido convencional de ambas as correntes é o mesmo, logo, a corrente resultante é a soma de ambas:
i= i' + i" ----> i = 1,6.10^-3 + 6,4.10^-3 ----> i = 8.10^-3 A ----> i = 8 mA
Corrente devido às cargas negativas ----> i" = (4.10^16).(1,6.10^-19) ---> i" = 6,4.10^-3 C
O sentido convencional de ambas as correntes é o mesmo, logo, a corrente resultante é a soma de ambas:
i= i' + i" ----> i = 1,6.10^-3 + 6,4.10^-3 ----> i = 8.10^-3 A ----> i = 8 mA
Elcioschin- Grande Mestre
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Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Por que as correntes convencionais são de mesmo sentido ?
Guallok- Iniciante
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Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Você precisa dar uma lida urgente na teoria básica sobre corrente elétrica: você NÃO sabe a definição !!!!!
Por definição, o sentido convencional da corrente elétrica é o MESMO sentido das cargas positivas e é o sentido OPOSTO das cargas negativas !!!
Por definição, o sentido convencional da corrente elétrica é o MESMO sentido das cargas positivas e é o sentido OPOSTO das cargas negativas !!!
Elcioschin- Grande Mestre
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Localização : Santos/SP
Re: Eletrodinâmica (UFPE)
- A corrente elétrica é qualquer fluxo ordenado de cargas.
- O movimento de uma carga elétrica em um sentido é, com raras exceções, equivalente ao movimento de uma carga de sinal oposto e de mesmo módulo se movimentado em sentido contrário.
- os físicos convencionaram que o sentido da corrente elétrica é o mesmo sentido do fluxo de cargas positivas, não importando se os portadores de cargas são realmente cargas positivas, negativas ou ambas.
- como a corrente elétrica convencional é definida pelo movimento de cargas positivas, o sentido da corrente é o mesmo sentido elétrico que a produz.
- Dito isso, como I = ∆Q/∆ t = (n.e)/∆ t
perceba que a corrente elétrica é a quantidade de portadores de cargas, independente do sentindo, que passam por uma secção de área, por exemplo, em um determinado intervalo de tempo.
- O movimento de uma carga elétrica em um sentido é, com raras exceções, equivalente ao movimento de uma carga de sinal oposto e de mesmo módulo se movimentado em sentido contrário.
- os físicos convencionaram que o sentido da corrente elétrica é o mesmo sentido do fluxo de cargas positivas, não importando se os portadores de cargas são realmente cargas positivas, negativas ou ambas.
- como a corrente elétrica convencional é definida pelo movimento de cargas positivas, o sentido da corrente é o mesmo sentido elétrico que a produz.
- Dito isso, como I = ∆Q/∆ t = (n.e)/∆ t
perceba que a corrente elétrica é a quantidade de portadores de cargas, independente do sentindo, que passam por uma secção de área, por exemplo, em um determinado intervalo de tempo.
hugo araujo- Estrela Dourada
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Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Imaginem uma eletrólise
Íons positivos se dirigem do eletrodo A para o B ---> isto corresponde a uma corrente convencional i no sentido A-->B
Uma igual quantidade de íons negativos se dirigem do eletrodo B para o eletrodo A. Isto corresponde a uma corrente i de mesmo valor no sentido convencional A-->B
Assim, a corrente resultante TOTAL no circuito é iR = 2.i com sentido convencional A-->B
Agora, vamos analisar uma 2ª hipótese: as duas correntes tem sentidos convencionais diferentes. Neste caso a corrente resultante total seria i'R = i - i ---> i'R = 0.
Olhem a contradição:
1) Está sendo realizado um trabalho mecânico, pois a eletrólise está ocorrendo (existe movimento de cargas e deposição de materiais nos eletrodos). Este trabalho é proveniente da transformação da energia elétrica (corrente elétrica circulando) em energia mecânica (cinética).
2) Por outro lado, pela 2ª hipótese i'R = 0, isto é NÃO existe corrente elétrica. E, sem corrente elétrica é impossível haver trabalho.
Conclusão óbvia (que não admite contestação): A 2ª hipótese é FALSA
Assim, o sentido convencional da corrente devido ao movimento dos íons negativos é oposto ao sentido convencional da corrente devido ao movimento dos íons positivos: ambas as correntes devem ser SOMADAS e o sentido convencional da corrente resultante é o mesmo dos íons positivos.
Íons positivos se dirigem do eletrodo A para o B ---> isto corresponde a uma corrente convencional i no sentido A-->B
Uma igual quantidade de íons negativos se dirigem do eletrodo B para o eletrodo A. Isto corresponde a uma corrente i de mesmo valor no sentido convencional A-->B
Assim, a corrente resultante TOTAL no circuito é iR = 2.i com sentido convencional A-->B
Agora, vamos analisar uma 2ª hipótese: as duas correntes tem sentidos convencionais diferentes. Neste caso a corrente resultante total seria i'R = i - i ---> i'R = 0.
Olhem a contradição:
1) Está sendo realizado um trabalho mecânico, pois a eletrólise está ocorrendo (existe movimento de cargas e deposição de materiais nos eletrodos). Este trabalho é proveniente da transformação da energia elétrica (corrente elétrica circulando) em energia mecânica (cinética).
2) Por outro lado, pela 2ª hipótese i'R = 0, isto é NÃO existe corrente elétrica. E, sem corrente elétrica é impossível haver trabalho.
Conclusão óbvia (que não admite contestação): A 2ª hipótese é FALSA
Assim, o sentido convencional da corrente devido ao movimento dos íons negativos é oposto ao sentido convencional da corrente devido ao movimento dos íons positivos: ambas as correntes devem ser SOMADAS e o sentido convencional da corrente resultante é o mesmo dos íons positivos.
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71436
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Arlindocampos07 e celim gostam desta mensagem
Re: Eletrodinâmica (UFPE)
hugo araujo escreveu:- A corrente elétrica é qualquer fluxo ordenado de cargas.
- O movimento de uma carga elétrica em um sentido é, com raras exceções, equivalente ao movimento de uma carga de sinal oposto e de mesmo módulo se movimentado em sentido contrário.
- os físicos convencionaram que o sentido da corrente elétrica é o mesmo sentido do fluxo de cargas positivas, não importando se os portadores de cargas são realmente cargas positivas, negativas ou ambas.
- como a corrente elétrica convencional é definida pelo movimento de cargas positivas, o sentido da corrente é o mesmo sentido elétrico que a produz.
- Dito isso, como I = ∆Q/∆ t = (n.e)/∆ t
perceba que a corrente elétrica é a quantidade de portadores de cargas, independente do sentindo, que passam por uma secção de área, por exemplo, em um determinado intervalo de tempo.
Élcio, minha explicação está errada ?
hugo araujo- Estrela Dourada
- Mensagens : 1758
Data de inscrição : 12/04/2014
Idade : 29
Localização : Araçuaí, MG
Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Hugo
Sua explicação está correta sim. Mas ela não esclarece porque o sentido da corrente elétrica nos fios é oposto ao sentido do movimento real dos elétrons. Isto é, não explica porque os cientistas adotaram esta convenção. E os estudantes, em geral, ficam confusos quanto ao motivo desta convenção "esquisita".
O motivo desta convenção só fica claro quando se analisa o movimento de cargas positivas (prótons ou cátions), que são coisas mais raras, como você disse na sua explicação.
Movimento de prótons é coisa muito rara: ocorre, por exemplo em aceleradores de partículas de grandes laboratórios como o CERN, na Europa.
Já o movimento de íons (cátions e ânions) é coisa mais comum: ocorre em reações químicas em geral e, em especial, na eletrólise, para dessalinizar água do mar, para recobrimento de metais (galvanização, cromação, etc.), no funcionamento dos rins (para retirada de sódio, potássio, e outros elementos nocivos ao organismo dos animais), na hemodiálise de pacientes renais, etc.
Assim, a minha complementação foi para os usuários do fórum entenderem o porquê (e não para ficarem eternamente "aceitando" a convenção)
Sua explicação está correta sim. Mas ela não esclarece porque o sentido da corrente elétrica nos fios é oposto ao sentido do movimento real dos elétrons. Isto é, não explica porque os cientistas adotaram esta convenção. E os estudantes, em geral, ficam confusos quanto ao motivo desta convenção "esquisita".
O motivo desta convenção só fica claro quando se analisa o movimento de cargas positivas (prótons ou cátions), que são coisas mais raras, como você disse na sua explicação.
Movimento de prótons é coisa muito rara: ocorre, por exemplo em aceleradores de partículas de grandes laboratórios como o CERN, na Europa.
Já o movimento de íons (cátions e ânions) é coisa mais comum: ocorre em reações químicas em geral e, em especial, na eletrólise, para dessalinizar água do mar, para recobrimento de metais (galvanização, cromação, etc.), no funcionamento dos rins (para retirada de sódio, potássio, e outros elementos nocivos ao organismo dos animais), na hemodiálise de pacientes renais, etc.
Assim, a minha complementação foi para os usuários do fórum entenderem o porquê (e não para ficarem eternamente "aceitando" a convenção)
Elcioschin- Grande Mestre
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Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Entendo, obrigado Élcio.
hugo araujo- Estrela Dourada
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Idade : 29
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Re: Eletrodinâmica (UFPE)
Obrigado Élcio, o que me deixou confuso realmente foi isso, porém, eu não imaginava que o exercício colocaria essa questão em relevância, por ser um tanto quando "esquisita" essa convenção. Vejo que preciso me atentar mais a detalhes. Mais uma vez obrigado.
Guallok- Iniciante
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Idade : 28
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