Eletricidade

Eletrização

As nuvens de tempestades apresentam-se, em geral, carregadas. Os processos de eletrização acontecem em geral no interior das nuvens que adquirem cargas elétricas de valores elevados. Como consequência, temos uns dos fenômenos naturais mais misteriosos e violentos: os raios, acompanhados dos relâmpagos e dos trovões.

  1. Em dias muito quentes, massas de ar quente, menos densas, sobem levando a umidade que, ao encontrar regiões mais frias, se condensa formando minúsculas gotas de água.
  2. As massas de ar frio descem formando uma corrente de convecção[1]. Nessas correntes, as partículas e gelo presentes na nuvem colidem entre si, ocorrendo entre elas uma transferência de cargas elétricas. Dessa maneira, as partículas adquirem cargas elétricas de sinais opostos.
  3. Sondas metereológicas, verificam que os cristais de gelo (menores), adquirem carga positiva, enquanto o granizo (maiores) adquirem carga negativa. Geralmente as cargas negativas se acumulam na base da nuvem.
  4. Como aumento de cargas nas nuvens, ocorre a ionização do ar, gerando uma descarga elétrica. Essas descargas ocorrem, na sua maioria, no interior da nuvem, mais podem ocorrer de uma, no interior da nuvem, mais podem ocorrer de uma nuvem para outra e da nuvem para a terra.

Tipos de eletrização:

  • Eletrização por atrito; acontece quando há a fricção de dois ou mais corpos entre si. Nesse processo os corpos adquirem cargas de sinais opostos.
  • Eletrização por contato; é quando um corpo carregado eletricamente toca em outro propiciando o transito de cargas de corpo para outro. Nesse processo, as cargas dos corpos ficam com o mesmo sinal.
  • Eletrização por indução; é quando um corpo carregado (indutor) eletriza outro (induzido) sem haver o toque entre os corpos. Nesse processo, o induzido eletriza-se com carga de sinal contrário à do indutor. A carga do indutor não se altera.

Condutores e isolantes:

Um material é considerado condutor, quando em seu arranjo estrutural molecular há mobilidade de cargas elétricas entre átomos. Já os isolantes não permitem a mobilidade de cargas elétricas em sua estrutura, porém
um isolante pode passar a conduzir eletricidade quando existe uma situação crítica onde a diferença de potencial (DDP) é extremamente elevada para aquele material em questão.

Corrente elétrica:

A corrente elétrica é um fluxo de elétrons que circula por um condutor quando entre suas extremidades houver uma diferença de potencial. Esta diferença de potencial chama-se tensão. A facilidade ou dificuldade com que a corrente elétrica atravessa um condutor é conhecida como resistência. Esses três conceitos: corrente, tensão e resistência estão relacionados entre si, de tal maneira que, conhecendo dois deles, pode-se calcular o terceiro através da Lei de Ohm:

Corrente iônica

Como pôde ser observado com a descrição da formação dos ‘raios’ a corrente elétrica não se manifesta apenas em meios sólidos, elas podem ocorrer nos gases e nos líquidos. Nesses casos, não são só os portadores de carga negativa que entram em movimento, mas os portadores de carga positiva: os íons também entram em movimento. Considere uma solução iônica onde são colocados dois eletrodos que estão ligados a uma bateria. Tal procedimento fará que um eletrodo adquira carga positiva, e outro, carga negativa. Com isso, teremos o movimento dos íons negativos e dos elétrons no sentido do eletrodo positivo, e os íons positivos no sentido do eletrodo negativo.

 No caso dos gases ionizados, o raciocínio é o mesmo, só que o meio em questão, como diz o próprio nome, é o meio gasoso. A intensidade da corrente elétrica também é determinada pela mesma equação apresentada acima, só que nesse caso a quantidade de carga elétrica será dada pela soma de cargas positivas e negativas.

 Sentido convencional da corrente elétrica

O sentido da corrente elétrica é dado por uma convenção, que para muitos é um tanto estranha. Essa convenção diz que o sentido da corrente elétrica será o mesmo sentido de movimento das cargas positivas. Ela se torna estranha, pois sabemos que a corrente elétrica que mais aparece no nosso dia a dia é aquela em que os elétrons estão em movimento, e esses elétrons são de carga negativa. Por isso, em uma corrente de elétrons, o sentido convencional da corrente será de oposição ao movimento dos elétrons.

Blindagem Eletrostática

É importante sabermos que quando um campo elétrico estiver no interior de certo condutor, ele será sempre nulo, sendo oco ou maciço. Por exemplo; considerando um condutor oco e metálico e eletrizado, devemos saber que todas as cargas elétricas têm por fim se localizar rapidamente na sua superfície externa, se espalhando de modo que com isso o campo elétrico se torne nulo, nos pontos do interior do condutor. Podemos afirmar que toda cavidade no interior de certo condutor, é uma região, onde não será atingida pelos efeitos elétricos, que são produzidos internamente, portanto podemos concluir que em dias chuvosos, uma pessoa que estiver dentro de um carro, por exemplo, estará protegida dos raios.

Circuito Elétrico:

Clique aqui, para Iniciar uma simulação de Circuito utilizando o PhET.

circuito phet

Circuitos elétricos, nos dias de hoje, são elementos básicos de qualquer aparelho elétrico e eletrônico, como rádios, TV, computadores, automóveis, aparelhos científicos, etc.

¹A convecção é a forma de transmissão do calor que ocorre principalmente nos fluidos (líquidos e gases). Diferentemente da condução onde o calor é transmitido de átomo a átomo sucessivamente, na convecção a propagação do calor se dá através do movimento do fluido envolvendo transporte de matéria.

(fonte: http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html)

3 opiniões sobre “Eletricidade”

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