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Corrente elétrica
 

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    Corrente elétrica Corrente elétrica Presentation Transcript

    • ELETRODINÂMICA Corrente elétrica
    • Introdução É o ramo da Eletricidade que estuda o comportamento das cargas elétricas em movimento. A eletricidade é de suma importância paraA eletricidade é de suma importância para basicamente todos os processos presentes na vida moderna, como exemplo, sem ela, obviamente você não poderia estar visualizando esta apresentação.
    • Corrente elétrica
    • É o movimento ordenado de elétrons no interior de um condutor, e ela pode ocorrer nos condutores sólidos, como os metais, e em gases e líquidos ionizados. Corrente elétrica Importante lembrar que é o elétron que se movimenta, desprendendo-se da camada de valência da Eletrosfera para a próxima camada, assim sucessivamente.
    • Corrente elétrica
    • Criando uma corrente elétrica Primeiro vamos usar um pedaço de metal, que possui elétrons desorientados Para se obter uma corrente elétrica, é necessário criar um campo elétrico nesse condutor.condutor. Com esse campo elétrico, teremos diferentes níveis de energia potencial. Esses diferentes níveis de energia potencial provocarão algo que é conhecido como diferença de potencial (d.d.p.), ou simplesmente tensão elétrica. Essa diferença de potencial pode ser obtida ligando-se o condutor acima a uma pilha.
    • Observe que a pilha possui um pólo positivo e um negativo. O pólo positivo possui um potencial maior, enquanto que o negativo possui um menor. Criando uma corrente elétrica enquanto que o negativo possui um menor. O movimento dos elétrons será no sentido sempre do maior potencial, ou seja, do pólo positivo. A pilha tem a função de fonte de energia elétrica e também de manter a diferença de potencial, mantendo assim o movimento dos elétrons.
    • Criando uma corrente elétrica http://www.youtube.com/watch?v=IUgS7Uw-qBI
    • Sentido da corrente elétrica O sentido real da corrente elétrica será o mesmo sentido do movimento das cargas elétricas negativas (elétrons) e, portanto, contrário ao movimento das cargas positivasmovimento das cargas positivas (prótons). Com o avanço tecnológico, definiu- se por convenção, o sentido convencional da corrente como sendo o sentido contrário ao movimento dos elétrons. .
    • Intensidade da corrente elétrica Cada elétron possui uma quantidade de carga elétrica conhecida como carga Considere uma secção no nosso fio condutor, onde podemos contar a quantidade de elétrons que passam por ela. carga elétrica conhecida como carga elétrica elementar (e). e = 1,6 x 10– 19 C Para calcular a carga elétrica (Q) fornecida basta multiplicarmos o número de elétrons (n) que passa pela secção pelo valor da carga elementar (e) do elétron. Q = n . e A carga elétrica no Sistema Internacional – SI – é medida em coulomb (C).
    • A intensidade da corrente elétrica (i) será maior quanto mais elétrons passarem pela secção, ou seja, quanto mais cargas passarem no menor intervalo de tempo. Intensidade da corrente elétrica Por isso, define-se corrente elétrica (i) como sendo a quantidade de carga elétrica (Q) dividida pelo tempo (∆t). i = Q . ∆t A corrente elétrica no Sistema Internacional – SI – é medida em ampère (A).
    • Exemplo Em um fio metálico há uma corrente de elétrons de modo que, num intervalo de tempo de 2,0 s, passam 5,0 . 1018 elétrons por uma secção reta do fio. Sabendo que a carga elétrica elementar é 1,6 . 10-19 C, determine: a) a quantidade de carga que atravessa a secção no intervalo de tempo dado. b) a intensidade de corrente elétrica no intervalo de tempo acima. Dados: Q = n . e ou i = Qa) b)Dados: ∆t = 2 s n = 5 . 1018 elétrons 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 C ou Q = 0,8 C b) Q = n . e ou i = Q ∆t i = 0,8 2 i = 0,4 A Lembrando: Multiplicação de potências de mesma base conserva a base e soma os expoentes: 10 18 . 10 -19 = 10 18 + (-19) = 10-1
    • Tipos de corrente Contínua não altera seu sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa.negativa. se seu gráfico for dado por um segmento de reta constante, ou seja, não variável. é comumente encontrado em pilhas e baterias.
    • Alternada Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo com que os Tipos de corrente negativa, fazendo com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem. Este tipo de corrente é o que encontramos quando medimos a corrente encontrada na rede elétrica residencial, ou seja, a corrente medida nas tomada de nossa casa.
    • Propriedade do gráfico i x t Serve para corrente contínua ou alternada. i (A) i (A) t (s) t (s)
    • Basta observar a formação de uma figura geométrica no intervalo de tempo dado; i (A) i Como temos um retângulo, basta aplicar a fórmula: Área = base . altura Observando a fórmula da Área = ∆t . i Propriedade do gráfico i x t t (s)t i Agora devemos calcular a área da figura encontrada; base = ∆t altura = i Observando a fórmula da corrente elétrica temos: i = Q → Q = ∆t . i ∆t Conclusão: Q = área
    • Exemplo Na figura abaixo temos o gráfico da corrente em função do tempo. Calcule a carga total que passa por uma seção reta do fio entre os instantes 0s e 10s. i(A) 4 1° passo: lembrar que a área da figura é igual a quantidade de carga 4°passo: identificar as medidas na figura b = 5 h = 4 t(s)5 10 2° passo: identificar de que figura se trata A figura é um TRAPÉZIO 3°passo: identificar a fórmula para calcular a área do trapézio Área = (B + b) . h 2 figura B = 10 h = 4 5°passo: substituir na fórmula: Q = (B + b) . h 2 Q = (10 + 5) . 4 2 Q = (15) . 4 2 Q = 60 2 Q = 30 C Q = área
    • Efeitos da corrente elétrica Efeito fisiológico corresponde à passagem da corrente elétrica por organismo vivos A corrente elétrica age diretamente no sistema nervoso, provocando contrações musculares (choque) O pior caso de choque é aquele que deO pior caso de choque é aquele que de origina quando uma corrente elétrica entra pela mão de uma pessoa e sai pela outra (tem grande chance de afetar o coração e a respiração) 1 mA – sensação de cócegas, formigamento 10 mA – perca do controle dos músculos 10 mA a 3A – pode causar a morte
    • Efeito térmico Também conhecido como efeito Joule É causado pelo choque dos elétrons livres contra os átomos dos condutores. Ao receberem energia, os átomos vibram mais intensamente Nos condutores se processa a Efeitos da corrente elétrica Nos condutores se processa a transformação da energia elétrica em energia térmica.
    • Efeito químico Corresponde a certas reações químicas que ocorrem quando a corrente elétrica atravessa as soluções eletrolíticas É muito aplicado, por exemplo, no recobrimento de matais (niquelação, cromação, prateação, etc) Efeitos da corrente elétrica cromação, prateação, etc) Uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando é atravessada por uma corrente elétrica. É a eletrólise. Corresponde aos fenômenos elétricos nas estruturas moleculares, objeto de estudo da eletroquímica. A exploração desse efeito é utilizada nas pilhas, na eletrólise.
    • Efeito luminoso É um fenômeno elétrico em nível molecular. Em determinadas condições, a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito ou metal faz com que ele emita luz. As lâmpadas fluorescentes, incandescentes Efeitos da corrente elétrica As lâmpadas fluorescentes, incandescentes e os anúncios luminosos, são algumas aplicações desse efeito. Há a transformação direta de energia elétrica em energia luminosa.
    • Efeito magnético É aquele que se manifesta pela criação de um campo magnético na região em torno da corrente A existência de um campo magnético em determinada região pode ser constatada Efeitos da corrente elétrica determinada região pode ser constatada com o uso de uma bússola: ocorrerá desvio de direção da agulha magnética Este é o efeito mais importante da corrente elétrica, constituindo a base do funcionamento dos motores, transformações, relés, etc.
    • Condutores São os meios materiais nos quais há facilidade de movimento de cargas elétricas Em alguns tipos de átomos,Em alguns tipos de átomos, especialmente os que compõem os metais - ferro, ouro, platina, cobre, prata e outros -, a última órbita eletrônica perde um elétron com grande facilidade. Por isso seus elétrons recebem o nome de elétrons livres.
    • Isolante São os meios materiais nos quais não há facilidade de movimento de cargas elétricas. Nessas substâncias seus átomos têmNessas substâncias seus átomos têm grande dificuldade em ceder ou receber os elétrons livres das últimas camadas eletrônicas. São substâncias como o vidro, a cerâmica, o plástico ou a borracha
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