UFCG-20020.2-Aula 9- Instrumentação II-Campo Magnético, Corrente Elétrica, Tensão(ddp) e a Resistência elétrica. Professor Rafael, nesta quinta, 22

 

Nesta foto, vemos o professor Rafael com o professor Jabes da escola estadual Orlando Venâncio de Cuité-PB.

Definição de corrente elétrica.

A corrente elétrica é o movimento ordenado de partículas carregadas atravessando uma certa área transversal, por unidade de tempo, ou seja,

              I=q/Δt,  com q sendo a carga elétrica e  Δt(tempo final menos o tempo inicial) é o intervalo de tempo. A unidade de medida de corrente elétrica no sistema internacional (SI) de medida  é ampere (A). Logo, o ampere é definido como Coulomb por segundo, isto é, 1A=C/s.

A unidade de corrente elétrica no SI é em homenagem ao Físico Francês André Marie Ampère (1775-1836).

Força magnética de um campo magnético de intensidade B gerado por  um fio com corrente i e comprimento L: 

F_m=BiL

Qual a relação entre corrente, Tensão elétrica (diferença de potencial elétrico-ddp)  e resistência elétrica? Verifica-se experimentalmente que a ddp é proporcional a corrente elétrica e a constante de proporcionalidade é R-resistência elétrica. Portanto,  

V=RI  (Quem ver Ri.)

Portanto, sabendo a resistência elétrica e a tensão elétrica (voltagem), a corrente elétrica torna-se:

I=V/R.

 Nos condutores, quando ocorre movimento ordenado dos elétrons dizemos que ali tem  corrente elétrica.  Mas, pode ocorrer corrente elétrica devido a movimento de íon positivo ou negativo, por exemplo no processo de eletrólise. O íon é um átomo com excesso de carga elétrica positiva ou negativa, devido a perda de elétron ou o ganho de elétron pelo átomo.

A carga elementar é representada por e=1,6x10^-19C.  Portanto, se o átomo perde 3 elétrons ele fica com carga q=3e>0,  se ele ganhar 4 elétrons ele fica com carga q=-4e<0.

Quantização da carga elétrica

Vimos na aula 02, que a carga elétrica existente na Natureza é um número inteiro positivo ou negativo da carga elementar, ou seja,

q=+ne ou q =-ne,   n=1,2,3,4, ....

Por que ao invés de alumínio utiliza-se o fio de cobre  nas instalações elétricas nas residência?

Porque quando passa a corrente elétrica o condutor esquenta e o fio de cobre suporta altas temperaturas.

Lei de Ohm

O que é material ôhmico? É todo condutor em que ao medirmos a voltagem (ou tensão) e a corrente em dois pontos,  encontramos uma proporcionalidade entre ambas grandezas físicas, ou seja,
V/I=constante=R.
  
Note que a equação R=V/I vale em geral, mesmo que o material não seja ôhmico. Portanto, o que dizemos de lei de Ohm é quando a resistência for constante.

A unidade de resistência elétrica no SI é Ω, em homenagem ao físico alemão Goerg Simon Ohm.

A resistência pode ser entendida como sendo a dificuldade para a corrente passar em um condutor. Uma visão macroscópica da resistência elétrica seria um tabuleiro de prego, tendo um pequeno espaço entre os pregos suficiente para um moeda passar. Coloque a tábua em pé e ao soltarmos uma moeda na parte superior ela terá dificuldade de passar batendo nos pregos até chegar no final do percurso. 

Veja um vídeo da aula de hoje, correspondente a Live-Aula 21 da disciplina de Introdução a Física do RAE-UFCG, período 2020.3.

Transformação de Energia mecânica em energia elétrica.

Leia mais.

Como vimos, na  eletrostática a carga elétrica dura muito pouco. Para que tenhamos uma corrente duradoura é necessário que seja mantido a ddp. Quando a ddp cessar a corrente acaba. Portanto, é  necessário geradores potentes para produzir corrente  elétrica. No caso das hidrelétricas, como a de Paulo Afonso, a ddp é mantida devido a constante queda d'água, fazendo as turbinas gerar a corrente elétrica através do atrito e do magnetismo, percorrendo uma grande distância até chegar em nossas residências.  

Existem outros tipos de geradores de corrente elétrica, obtidos através da  energia solar e energia química.

Matéria relacionada, projeto de eletrização com Canudos de Refrigerante, a quem interessar, clique em,

https://rafaelrag.blogspot.com.br/2015/03/disciplina-de-instrumentacao-iii.html#more

Associação de resistores.

Instrumentação II-Aula 09. Associação de Resistores, 22-7-21. Professor Rafael. UFCG-2020.2. Este vídeo corresponde a Live-Aula 21 da disciplina Introdução a Física, ministrada dentro da programação do RAE-UFCG, em 10/12/20.

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