A Eletricidade
08/01/2017 14:17A Eletricidade
A eletricidade está presente a todo tempo ao nosso redor e até em nós mesmos. Na natureza a eletricidade pode ser observada no relâmpago, uma grande descarga elétrica produzida quando se forma uma enorme tensão entre duas regiões da atmosfera.
No corpo humano também observamos a eletricidade: impulsos elétricos do olho para o cérebro. Nas células da retina existem substâncias químicas que são sensíveis à luz, quando uma imagem se forma na retina estas substâncias produzem impulsos elétricos que são transmitidos ao cérebro.
Organizei uma lista com o conteúdo de Física - eletridade do blog. Neste texto você encontra os principais tópicos sobre o assunto no blog, basta clicar no título que você tem interesse para ser direcionado a página com o conteúdo detalhado. Seguindo na missão de postar o conteúdo de Física do Ensino médio e ajudar nos seus estudos para o vestibular.
O átomo: elétrons prótons e nêutrons
A matéria é formada de pequenas partículas, os átomos e estes são formados por partículas elementares, sendo as principais os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os prótons e nêutrons são formados por quarks. Entender esta estrutura é o primeiro passo para entender a eletricidade no estudo da Física.
Eletrização, condutores e isolantes.
Chamamos de condutores os corpos onde as partículas portadoras de carga elétrica conseguem se mover sem dificuldade, os corpos onde isso não acontece chamamos de isolantes.
A eletrização é um fenômeno importante na eletricidade. Quando um corpo ganha elétrons dizemos que ele foi eletrizado negativamente, pois o número de elétrons no corpo é maior que o número de prótons no mesmo. E quando um corpo perde elétrons o número de prótons no corpo é maior que o de elétrons, então, dizemos que o corpo está positivamente eletrizado.
Na eletrização por atrito os corpos atritados ficam com cargas elétricas opostas, como por exemplo, o pedaço de flanela com cargas positivas e o bastão de vidro com cargas negativas.
Na eletrização por contato os corpos ficam com a mesma distribuição superficial de cargas elétricas. Isto significa que se os corpos forem idênticos, eles terão a mesma carga elétrica.
Dois corpos, A e B, sendo A positivamente eletrizado e B um corpo eletricamente neutro, são colocados próximos um do outro sem haver contato.
As cargas positivas de A atraem as cargas negativas de B. Se aterrarmos o corpo B, as cargas elétricas negativas da terra vão se deslocar para o corpo B. Retirando o condutor que aterra o corpo B e só depois afastar o corpo A. Observamos então que o corpo B ficou negativamente eletrizado.
No núcleo do átomo estão os prótons e os nêutrons, e girando em torno deste núcleo estão os elétrons. Um próton em presença de outro próton se repele, o mesmo ocorre com os elétrons, mas entre um próton e um elétron existe uma força de atração, como no exemplo do âmbar e da palha. Desta maneira, atribuímos ao próton e ao elétron uma propriedade física denominada carga elétrica.
Outra contribuição para a Eletricidade foi dada por Coulomb. Charles Augustin Coulomb desenvolveu uma teoria que chamamos hoje de Lei de Coulomb. Ele estudou a força de interação entre as partículas eletrizadas, sabemos hoje que as partículas de mesmo sinal se repelem e as de sinais opostos se atraem.
Tensão elétrica e difereça de potencial (ddp)
Considere um aparelho que mantenha uma falta de elétrons e uma de suas extremidades e na outra um excesso. Este aparelho é chamado gerador e pode ser uma pilha comum. A falta de elétrons em um pólo e o excesso em outro origina uma diferença de potencial (d.d.p.).
Se um condutor é ligado aos pólos do gerador os elétrons do pólo negativo se movimentam ordenadamente para o pólo positivo, esse movimento ordenado dos elétrons é denominado corrente elétrica. Muitas vezes a corrente elétrica é confundida com o termo eletricidade.
Quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por uma corrente elétrica, ocorre uma transformação de Energia Elétrica em Energia Térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule, em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule (1818-1889).
A dificuldade que alguns materiais apresentam à passagem da corrente elétrica é expressa por uma grandeza física chamada resistência elétrica.
Os resistores são dispositivos cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e, transformar Energia Elétrica em Energia Térmica por Efeito Joule. Entendemos a dificuldade que os resistores apresentam à passagem da corrente elétrica como sendo resistência elétrica. O material mais comum na fabricação dos resistores é o carbono.
Em nosso dia-a-dia utilizamos vários aparelhos elétricos onde são empregados circuitos com dois ou mais resistores. Em muitos destes circuitos, um único resistor deve ser percorrido por uma corrente elétrica maior que a suportada, e nestes casos utiliza-se uma associação de resistores. Em outras aplicações vários resistores são ligados um em seguida do outro para obter o circuito desejado, como é o caso das lâmpadas decorativas de natal.
A primeira Lei de Ohm afirma que, ao percorrer um resistor (R) a corrente elétrica (i) é diretamente proporcional à tensão (U).
U = R. i
George Ohm realizou diversos experimentos envolvendo a eletricidade. Muitos destes experimentos estavam relacionados à resistência elétrica, e nestes, ele verificou que a resistência (R) de um resistor é diretamente proporcional ao comprimento (l) do resistor, inversamente proporcional à área da secção transversal (A) e depende do material do qual o resistor é feito. Esta relação é conhecida como a Segunda Lei de Ohm.
A Energia Elétrica pode ser definida como a capacidade de trabalho de uma corrente elétrica. Como toda Energia é a propriedade de um sistema que permite a realização de trabalho. Ela é obtida através de várias formas. Logo, o que chamamos de “eletricidade” pode ser entendido como Energia Elétrica se no fenômeno descrito, a eletricidade realiza de trabalho por meio de cargas elétricas.
O gerador é um mecanismo que transforma energia mecânica, química ou outra forma de energia em energia elétrica. O gerador elétrico mais comum é o dínamo (gerador de corrente contínua) de bicicleta, que já estudamos em “como funciona um dínamo”.
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