Blog da Elétrica

Atualmente, a corrente elétrica está presente em quase todos os ambientes, seja no interior  ou exterior das casas. No interior, a televisão e a geladeira são bons exemplos de equipamentos que utilizam a corrente elétrica. Já no exterior, ela está presente nos fios de alta-tensão e na iluminação pública. A corrente elétrica é definida pelo movimento ordenado de partículas subatômicas presente nos átomos conhecidas como elétrons.

 

A eletricidade é a área da Física responsável pelo estudo dos fenômenos originados pela presença e fluxo dos elétrons. Alguns deste fenômenos como o eletricidade estática são facilmente reconhecidos pela maioria das pessoas e muitos destes trazem risco a vida humana, como por exemplo, o choque elétrico. Com isso, o estudo da eletricidade é de grande importância para que se possa utiliza-la de forma segura.

 

O estudo da eletricidade pode ser dividido em duas grandes ramificações.

 

1) Eletrostática - É o estudo das cargas elétricas estáticas ou "paradas". Isso envolve a ideia de campo elétrico e  o potencial elétrico.
2) Eletrodinâmica - É o estudo das cargas elétricas em movimento. Envolvendo conceitos como corrente elétrica, campos magnéticos e a indução eletromagnética.

 

Os átomos e a eletricidade

 

Toda matéria existente na natureza pode ser dividida em uma unidade básica conhecida como átomo. Eles são divididos em protons com carga positiva (+), elétrons com carga negativa(-) e nêutrons sem carga, sendo que diferentes átomos existentes possuem diferentes quantidades dessas particulas. Abaixo está a figura de um átomo de lítio.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Os elétrons são dispostos em até 7 camadas especificadas pelas letras K(2), L(8), M(18) , N(32), O(32), P(18), Q(2), onde os números entre parênteses representam o número máximo de elétrons possíveis em cada camada. A última camada existente no átomo recebe o nome de camada de valência, é através dos elétrons presentes nesta última camada que os átomos se unem para formar as moléculas.

 

Quando um átomo tem a mesma quantidade de elétrons e prótons ele é considerado eletricamente neutro, já que as cargas positivas estão balanceando as cargas negativas. Entretanto, quando estas quantidades são diferentes, o átomo é chamado de Íon. Se um íon tem quantidades maiores de próton do que de elétrons, ele está eletricamente positivo e recebe o nome de Cátion com carga positiva(+), e isso também significa que ele cedeu elétrons. Por outro lado, caso a quantidade de elétrons seja maior que a de prótons, o átomo é dito eletricamente negativo e recebe o nome de Ânion, ou seja, o átomo recebeu elétrons e possui carga negativa(-).

 

Tensão, corrente e resistência

 

Como alguns átomos são capazes de receber ou ceder elétrons, é possível produzir movimento de elétrons livres de um corpo para outro. Quando isso ocorre, ambos os átomos tendem a se tornarem eletricamente nêutros. Se cargas próximas tem a mesma polaridade, é criada uma força de repulsão entre elas, mas se as cargas possuem polaridades opostas , cria-se uma força de atração entre as cargas. Por causa desta capacidade de uma carga realizar força em outras próximas, ela pode também realizar trabalho. Essa capacidade é chamada de potencial elétrico. Além disso, duas cargas com potencial elétrico diferentes uma da outra gera uma diferença no potencial elétrico entre elas, e por isso elétrons livres tenderão a se moverem de um potencial para outro. A diferença de potencial, também conhecida como DDP ou Tensão,  tem como unidade de medida o Volt (V). A tensão de forma simples atua como uma força que impulsiona os elétrons livres. Apesar de não representar a natureza real da tensão, essa é uma boa analogia para facilitar seu entendimento.

 

A DDP pode criar um movimento de elétrons de forma direcionada. Esse movimento ordenado dos elétrons é chamado de corrente elétrica e tem como unidade de medida básica o Ampere (A). Ela indica a quantidade de carga elétrica que passa em um ponto do condutor no tempo de 1 segundo. Normalmente, quanto maior a tensão num condutor, maior será a corrente elétrica.

 

Contudo, alguns materiais conduzem a corrente elétrica com mais facilidade do que outros. A dificuldade que os materiais oferecem a passagem de corrente elétrica é representada pela resistência elétrica e tem como unidade de  medida o Ohm (Ω). Os elementos que possuem baixa resistência elétrica são conhecidos como condutores e permitem com facilidade a passagem de cargas elétricas. Por outro lado, os materiais isolantes oferecem grande dificuldade a passagem de corrente elétrica e possuem alta resistência. A relação entre tensão, corrente e resistência é explicitada pela lei de ohm.