Corrente Elétrica. Caderno 1 Frente 3 Módulos 1 e 2 Páginas 258 e 259. Profº Almir Batista
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1 Corrente Elétrica Caderno 1 Frente 3 Módulos 1 e 2 Páginas 258 e 259
2 Carga Elétrica A matéria é formada de pequenas partículas, os átomos. Cada átomo, por sua vez, é constituído de partículas ainda menores, no núcleo: os prótons (positivos) e os nêutrons (sem carga); na eletrosfera: os elétrons (negativos). Às partículas eletrizadas, elétrons e prótons, chamamos "carga elétrica".
3 Condutores e Isolantes Condutores de eletricidade São os meios materiais nos quais há facilidade de movimento de cargas elétricas, devido à presença de "elétrons livres". Ex: fio de cobre, alumínio, etc. Isolantes de eletricidade São os meios materiais nos quais não há facilidade de movimento de cargas elétricas. Ex: vidro, borracha, madeira seca, etc.
4 Medida da Carga Elétrica Q = - n.e (se houver excesso de elétrons) ou Q = + n.e (se houver falta de elétrons) e = 1, C Onde: Q = quantidade de carga (C) n = número de cargas e = carga elementar (C) unidade de carga elétrica no SI é o coulomb (C) Nos condutores iônicos: Q = Qcátions + Qânions
5 Movimento dos elétrons Nos metais, os elétrons das últimas camadas são fracamente ligados a seu núcleo atômico, podendo facilmente locomoverse pelo material. Geralmente, este movimento é aleatório, ou seja, desordenado, não seguindo uma direção privilegiada.
6 Movimento dos elétrons Quando o metal é submetido a uma diferença de potencial elétrico (ddp), como quando ligado aos dois polos de uma pilha ou bateria, os elétrons livres do metal adquirem um movimento ordenado.
7 A esse movimento ordenado de elétrons damos o nome de corrente elétrica.
8 Intensidade Média da Corrente Elétrica A intensidade de corrente elétrica(i) é dada por: Onde : i = Q t Q é a quantidade de carga que atravessa a secção reta do condutor num determinado intervalo de tempo (Δt). A intensidade de corrente elétrica no S.I. tem unidade Coulomb/segundo(C/s). Em homenagem à ANDRÉ-MARIE AMPÈRE, o C/s foi então substituído por AMPÈRE(A).
9 Tipos de Corrente Elétrica Quando a intensidade da corrente elétrica e o sentido do deslocamento permanecem constantes, chamamos essa corrente de CORRENTE CONTÍNUA CONSTANTE. Essa corrente é gerada por pilhas e baterias.
10 Tipos de Corrente Elétrica Quando o sentido da corrente alterna e a intensidade varia entre um máximo e um mínimo, então ela será chamada de CORRENTE ALTERNADA (AC). É gerada pelas hidroelétricas.
11 Propriedade importante! No gráfico i x t, o cálculo da área da figura sob a linha do gráfico é numericamente igual ao módulo da carga elétrica que atravessa uma secção transversal do condutor num certo intervalo de tempo.
12 Fonte Elétrica As fontes elétricas são fundamentais na compreensão da eletrodinâmica, pois elas que mantém a diferença de potencial (ddp) necessária para a manutenção da corrente elétrica. Num circuito elétrico, a fonte elétrica é representada pelo símbolo abaixo: Símbolo de fonte elétrica no circuito. O polo positivo (+) representa o terminal cujo potencial elétrico é maior. O polo negativo (-) corresponde ao terminal de menor potencial elétrico.
13 Circuito Elétrico Simples O sistema formado por um fio condutor com as extremidades acopladas aos polos de um gerador é considerado um circuito elétrico simples, no qual a corrente elétrica se dá através do fio. No fio condutor os elétrons se deslocam do polo negativo para o polo positivo. Nesse deslocamento há perda de energia elétrica, devido a colisões dos elétrons com os átomos do material.
14 Efeitos da Corrente Elétrica EFEITO TÉRMICO OU EFEITO JOULE Quando os elétrons livres são acelerados no interior dos condutores, eles colidem com os átomos do material. Essas colisões transferem energia fazendo com que esses átomos aumentem sua VIBRAÇÃO. Essa situação, macroscopicamente é evidenciada pelo aumento da temperatura do condutor gerando o CALOR. Esse efeito também é conhecido por EFEITO JOULE. EFEITO QUÍMICO Quando uma corrente elétrica atravessa uma solução de ácido sulfúrico, por exemplo, observamos a formação dos gases oxigênio e hidrogênio no cátodo e ânodo. A corrente produz uma ação nos elementos da substância.
15 Efeitos da Corrente Elétrica EFEITO MAGNÉTICO Quando a corrente elétrica percorre um condutor, ela produz em torno desse condutor um campo magnético. EFEITO FISIOLÓGICO A corrente elétrica, quando percorre o corpo humano, interfere junto às correntes internas carregadas pelos nervos, dando-nos a sensação de formigamento. Para que o choque ocorra, deve haver uma diferença de potencial entre dois pontos distintos do corpo humano, ou seja, quanto maior for a diferença de potencial, maior será a corrente elétrica, como consequência, o choque também será maior. Geralmente, um desses pontos são os pés, que estão em contato com o solo, e o outro ponto é o que de fato entra em contato com algum aparelho elétrico ou fio elétrico.
16 Valores aproximados de corrente e os danos que causam: 1 ma a 10 ma apenas formigamento; 10 ma a 20 ma dor e forte formigamento; 20 ma a 100 ma convulsões e parada respiratória; 100 ma a 200 ma fibrilação; acima de 200 ma queimaduras e parada cardíaca.
17 Tensão Elétrica Define-se Tensão Elétrica U a grandeza que nos informa quanto de energia elétrica o gerador fornece para cada portador de carga elétrica unitária que o atravessa. Desse modo: U = E el Q Com a energia elétrica medida em Joule(J), a carga elétrica medida em coulomb(c), a tensão elétrica vem expressa em J/C e denomina-se volt(v).
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