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A indústria de semicondutores é a base da revolução digital, produzindo componentes essenciais para praticamente todos os dispositivos eletrônicos que usamos. Durante o processo de fabricação, o controle preciso de cargas elétricas é fundamental. Em uma das etapas, chamada de implantação iônica, íons (átomos carregados) são acelerados e implantados em uma pastilha de silício para alterar suas propriedades elétricas. Suponha que, em um procedimento de controle de qualidade, um engenheiro precise determinar a carga total de um pequeno objeto condutor que será usado como referência no processo. Ele mede que o objeto possui um excesso de 250 bilhões de elétrons em relação ao número de prótons. Compreender a natureza quantizada da carga e como calcular a carga total a partir do número de partículas carregadas em excesso é uma habilidade indispensável para a inovação e o controle de qualidade nessa área tecnológica. Com base no conceito de quantização da carga elétrica e no valor da carga elementar (e = 1,6 x 10-19 C), calcule a carga elétrica total do objeto condutor descrito.
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Jose Rodrigo Rodrigo

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para calcular a carga elétrica total do objeto condutor, você pode usar a seguinte fórmula: \[ Q = n \cdot e \] onde: - \( Q \) é a carga total, - \( n \) é o número de elétrons em excesso, - \( e \) é a carga elementar, que é \( 1,6 \times 10^{-19} \, C \). No seu caso, o objeto possui um excesso de 250 bilhões de elétrons. Primeiro, vamos converter isso para uma forma numérica: \[ n = 250 \, \text{bilhões} = 250 \times 10^{9} \] Agora, substituindo os valores na fórmula: \[ Q = (250 \times 10^{9}) \cdot (1,6 \times 10^{-19}) \] Calculando: \[ Q = 250 \cdot 1,6 \times 10^{9 - 19} \] \[ Q = 400 \times 10^{-10} \] \[ Q = 4,0 \times 10^{-8} \, C \] Portanto, a carga elétrica total do objeto condutor é \( 4,0 \times 10^{-8} \, C \).

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