corrente elétrica

ELETRODINMICA

Corrente eltrica

Introduo

o ramo da Eletricidade que estuda ocomportamento das cargas eltricas em movimento.

A eletricidade de suma importncia parabasicamente todos os processos presentes na vidamoderna, como exemplo, sem ela, obviamente vocno poderia estar visualizando esta apresentao.

o movimento ordenado de eltrons no interior de

um condutor, e ela pode ocorrer nos condutores

slidos, como os metais, e em gases e lquidos

ionizados.

Importante lembrar que o eltron que se

movimenta, desprendendo-se da camada de

valncia da Eletrosfera para a prxima camada,

assim sucessivamente.

Corrente eltrica

Corrente eltrica

Criando uma corrente eltrica

Primeiro vamos usar um pedao de metal, que

possui eltrons desorientados

Para se obter uma corrente eltrica, necessrio criar um campo eltrico nesse

condutor.

Com esse campo eltrico, teremos diferentes nveis de energia potencial.

Esses diferentes nveis de energia potencial provocaro algo que conhecido como

diferena de potencial (d.d.p.), ou

simplesmente tenso eltrica.

Essa diferena de potencial pode ser obtida ligando-se o condutor acima a uma pilha.

Observe que a pilha possui um plo positivoe um negativo.

O plo positivo possui um potencial maior,enquanto que o negativo possui um menor.

O movimento dos eltrons ser no sentidosempre do maior potencial, ou seja, doplo positivo.

A pilha tem a funo de fonte de energiaeltrica e tambm de manter a diferenade potencial, mantendo assim o movimentodos eltrons.

Criando uma corrente eltrica

Sentido da corrente eltrica

O sentido real da corrente eltrica

ser o mesmo sentido do movimento

das cargas eltricas negativas

(eltrons) e, portanto, contrrio ao

movimento das cargas positivas

(prtons).

Com o avano tecnolgico, definiu-

se por conveno, o sentido

convencional da corrente como sendo

o sentido contrrio ao movimento dos

eltrons. .

Intensidade da corrente eltrica

Cada eltron possui uma quantidade decarga eltrica conhecida como carga

eltrica elementar (e).e = 1,6 x 10 19 C

Para calcular a carga eltrica (Q) fornecidabasta multiplicarmos o nmero de eltrons

(n) que passa pela seco pelo valor da

carga elementar (e) do eltron.

Q = n . e

Considere uma seco no nosso fio condutor, onde podemos contar a quantidade de eltrons

que passam por ela.

A carga eltrica no Sistema Internacional SI medida emcoulomb (C).

A intensidade da corrente eltrica (i) ser maior quanto mais eltrons passarem pela

seco, ou seja, quanto mais cargas

passarem no menor intervalo de tempo.

Por isso, define-se corrente eltrica (i)como sendo a quantidade de carga eltrica

(Q) dividida pelo tempo (t).

i = Q .t

A corrente eltrica no Sistema Internacional SI medida emampre (A).

Intensidade da corrente eltrica

Exemplo

Em um fio metlico h uma corrente de eltrons de modo que, num intervalo de

tempo de 2,0 s, passam 5,0 . 1018 eltrons por uma seco reta do fio. Sabendo

que a carga eltrica elementar 1,6 . 10-19 C, determine:

a) a quantidade de carga que atravessa a seco no intervalo de tempo dado.

b) a intensidade de corrente eltrica no intervalo de tempo acima.

Dados:

t = 2 s

n = 5 . 1018 eltrons

e = 1,6 . 10-19 C

Q = n . e ou i = Q

t

a)

Q = 5 . 1018 . 1,6 . 10-19

Q = 8 . 10-1 Cou Q = 0,8 C

b) Q = n . e ou i = Qt

i = 0,82

i = 0,4 A

Lembrando:

Multiplicao de potncias de mesma base conserva a base e

soma os expoentes:

10 18 . 10 -19 = 10 18 + (-19) = 10-1

Tipos de corrente

Contnua

no altera seu sentido,

ou seja, sempre

positiva ou sempre

negativa.

se seu grfico for dado

por um segmento de

reta constante, ou seja,

no varivel.

comumente encontrado

em pilhas e baterias.

Alternada

Dependendo da forma como

gerada a corrente, esta

invertida periodicamente, ou

seja, ora positiva e ora

negativa, fazendo com que os

eltrons executem um movimento

de vai-e-vem.

Este tipo de corrente o que

encontramos quando medimos a

corrente encontrada na rede

eltrica residencial, ou seja, a

corrente medida nas tomada de

nossa casa.

Tipos de corrente

Propriedade do grfico i x t

Serve para corrente contnua ou alternada.

i (A)

t (s)

i (A)

t (s)

Basta observar a formao de uma

figura geomtrica no intervalo de

tempo dado;

i (A)

t (s)t

i

Agora devemos calcular a rea da

figura encontrada;

Como temos um retngulo,

basta aplicar a frmula:

rea = base . altura

base = t

altura = i

Observando a frmula da

corrente eltrica temos:

rea = t . i

i = Q Q = t . it

Concluso:

Q = rea

Propriedade do grfico i x t

Exemplo

Na figura abaixo temos o grfico da corrente em funo do tempo. Calcule a

carga total que passa por uma seo reta do fio entre os instantes 0s e 10s.i(A)

t(s)

4

5 10

2 passo: identificar de que figurase trata

A figura um TRAPZIO

3 passo: identificar a frmula paracalcular a rea do trapzio

1 passo: lembrar que a rea dafigura igual a quantidade decarga

rea = (B + b) . h2

4 passo: identificar as medidas nafigura

B = 10

b = 5

h = 4

5 passo: substituir na frmula:

Q = (B + b) . h2

Q = (10 + 5) . 42

Q = (15) . 42

Q = 602

Q = 30 C

Q = rea

Efeitos da corrente eltrica

Efeito fisiolgico corresponde passagem da corrente eltrica por organismo vivos

A corrente eltrica age diretamente no sistema nervoso, provocando contraes musculares (choque)

O pior caso de choque aquele que deorigina quando uma corrente eltrica entrapela mo de uma pessoa e sai pela outra (temgrande chance de afetar o corao e arespirao)

1 mA sensao de ccegas, formigamento

10 mA perca do controle dos msculos

10 mA a 3A pode causar a morte

Efeito trmico Tambm conhecido como efeito Joule causado pelo choque dos eltrons livres

contra os tomos dos condutores. Ao

receberem energia, os tomos vibram mais

intensamente

Nos condutores se processa a

transformao da energia eltrica em

energia trmica.


Efeito luminoso um fenmeno eltrico em nvel molecular. Em determinadas condies, a passagem

da corrente eltrica atravs de um gs

rarefeito ou metal faz com que ele emita

luz.

As lmpadas fluorescentes, incandescentes

e os anncios luminosos, so algumas

aplicaes desse efeito.

H a transformao direta de energia

eltrica em energia luminosa.


Efeito magntico aquele que se manifesta pela criao de um campo magntico na regio em torno

da corrente

A existncia de um campo magntico em

determinada regio pode ser constatada

com o uso de uma bssola: ocorrer desvio

de direo da agulha magntica

Este o efeito mais importante da

corrente eltrica, constituindo a base do

funcionamento dos motores,

transformaes, rels, etc.


Condutores

So os meios materiais nos quais

h facilidade de movimento de

cargas eltricas

Em alguns tipos de tomos,

especialmente os que compem os

metais - ferro, ouro, platina, cobre,

prata e outros -, a ltima rbita

eletrnica perde um eltron com

grande facilidade. Por isso seus

eltrons recebem o nome de

eltrons livres.

Isolante

So os meios materiais nos quais

no h facilidade de movimento de

cargas eltricas.

Nessas substncias seus tomos tm

grande dificuldade em ceder ou

receber os eltrons livres das ltimas

camadas eletrnicas.

So substncias como o vidro, a

cermica, o plstico ou a borracha

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