Eletricidade
A eletricidade é um fenômeno físico originado por cargas elétricas estáticas ou em movimento e por sua interação. Quando uma carga se encontra em repouso, produz forças sobre outras situadas à sua volta. Se a carga se desloca, produz também forças magnéticas. Há dois tipos de cargas elétricas, chamadas positivas e negativas. As cargas de nome igual se repelem e as de nome distinto se atraem. A eletricidade está presente em algumas partículas sub-atômicas. A partícula mais leve que leva carga elétrica é o elétron, que transporta uma unidade de carga (cargas elétricas de valor menor são tidas como existentes em quarks). Os átomos em circunstâncias normais contêm elétrons, e freqüentemente os que estão mais afastados do núcleo se desprendem com muita facilidade. Em algumas substâncias, como os metais, proliferam-se os elétrons livres. Desta maneira, um corpo fica carregado eletricamente graças à reordenação dos elétrons. Um átomo normal tem quantidades iguais de carga elétrica positiva e negativa, portanto é eletricamente neutro. A quantidade de carga elétrica transportada por todos os elétrons do átomo, que por convenção são negativas, está equilibrada pela carga positiva localizada no núcleo. Se um corpo contém um excesso de elétrons ficará carregado negativamente. Ao contrário, com a ausência de elétrons, um corpo fica carregado positivamente, devido ao facto de que há mais cargas elétricas positivas no núcleo.
História
Corrente elétrica
Chama-se corrente elétrica o fluxo ordenado de elétrons em uma determinada secção. A corrente contínua tem um fluxo constante, enquanto a corrente alternada tem um fluxo de média zero, ainda que não tenha valor nulo todo o tempo. Esta definição de corrente alternada implica que o fluxo de elétrons muda de direção continuamente. O fluxo de cargas elétricas pode gerar-se em um condutor, mas não existe nos isolantes. Alguns dispositivos elétricos que usam estas características elétricas nos materiais se denominam dispositivos eletrônicos. A Lei de Ohm descreve a relação entre a intensidade e a tensão em uma corrente eléctrica: a diferença de potencial elétrico é diretamente proporcional à intensidade de corrente e à resistência elétrica. Isso é descrito pela seguinte fórmula:
V = R*I
Onde:
V = Diferença de potencial elétrico I = Corrente elétrica R = Resistencia
A quantidade de corrente em uma seção dada de um condutor se define como a carga elétrica que a atravessa em uma unidade de tempo.
I = Q / T
Fonte: p://pt.wikipedia.orghtt
ELETRICIDADE
A electricidade dá força dinâmica a muitas coisas que utilizamos. Alguns objectos como o comando da televisão ou os "GameBoys" usam a electricidade armazenada nas baterias como energia química. Outros usam a electricidade contida nas tomadas por meio da uma ficha eléctrica.
A energia que existe nas tomadas das nossas casas vem de outro sítio. Ela chega-nos através de fios eléctricos.
Mas como é que a energia eléctrica vem por um fio sólido? E um fio não é como uma mangueira por onde corre a água?
Vamos tentar responder a estas perguntas.
Qualquer material é composto por átomos, cada átomo contém pequenas partículas sendo uma delas o electrão. Estes electrões giram à volta do centro, ou do núcleo do átomo tal como a lua gira à volta do sol.
O núcleo é constituído por neutrões e protões. Os electrões têm carga negativa, os protões têm carga positiva e os neutrões são electricamente neutros, ou seja, a sua carga não é nem positiva nem negativa.
Em alguns tipos de átomos os electrões são pouco ligados ao núcleo podendo facilmente saltar para outro átomo. Quando estes electrões de movem de átomo em átomo cria-se uma corrente eléctrica.
Isto é o que acontece num fio. A deslocação dos electrões ao longo do fio criam a corrente eléctrica (consulta a figura).
Há materiais que conduzem melhor a electricidade que outros, o que é medido através da sua resistência. Quanto menor a resistência do fio melhor é a condução eléctrica, pois significa que os electrões estão menos ligados ao seu núcleo. A resistência dos fios depende da sua grossura, comprimento e composição. O cobre é dos metais com menor resistência eléctrica e, por isso, é usado regularmente como condutor eléctrico. Os fios eléctricos que passam pelas paredes de tua casa chegando ás lâmpadas e tomadas são quase sempre de cobre.
A força eléctrica que desloca o electrão é medida em volts. Em Portugal usam-se 220 volts de energia eléctrica para todas as aplicações eléctricas. Na América usam-se 110 volts para aplicações regulares e 220 volts para grandes aplicações.
As baterias contêm energia química armazenada. Quando os químicos reagem entre si produzem uma carga eléctrica. Esta carga transforma-se em energia eléctrica quando ligados a um circuito.
Dentro deste circuito podemos ter uma lâmpada e um botão para ligar/desligar. A lâmpada transforma a energia eléctrica em luz e calor. Através de uma bateria também podemos criar calor. Quando existe corrente eléctrica, a resistência causa fricção e a fricção causa calor, quanto maior a resistência mais quente se torna. Por exemplo, um secador contém um pequeno rolo de fios com grande resistência que quando ligado gera calor, secando assim o teu cabelo.
Tenta a seguinte experiência: esfrega um balão numa camisola de lã ou no teu cabelo. Depois encosta-o à parede, se o largares ele permanece lá (como se estivesse colado). Agora esfrega dois balões um no outro, segura-os pelas pontas e junta-os. Vais verificar que eles se repelem. Ao friccionar os dois balões eles adquirem electricidade estática. Ao esfregar o balão, ele adquirir electrões extra da camisola ou do cabelo ficando negativamente carregado. A carga negativa do primeiro balão atrai a carga positiva da parede, assim o balão mantêm-se, por alguns instantes, suspenso na parede. Os dois balões friccionados adquirem carga negativa. Ora, sabendo que a carga negativa repele a carga negativa e a positiva repele a positiva, os dois balões de carga negativa repelem-se, afastando-se naturalmente um do outro.
A electricidade estática também te pode dar choque. Experimente arrastar os pés em cima de uma carpete, ao tocares num metal qualquer pode sair uma faísca entre ti e o objecto metálico. Esta reacção acontece porque através da fricção os teus pés adquirem electrões que se espalham pelo teu corpo. Quando tocas num metal de carga positiva a electricidade do teu corpo transfere-se para a do metal provocando um choque.
Outro tipo de electricidade estática é aquela que se vê durante uma trovoada. Nas nuvens cinzentas concentram-se cristais de água que chocam uns com os outros. Deste modo, as nuvens ficam tão carregadas que os electrões saltam para o chão ou para outra outras nuvens, criando uma corrente eléctrica chamada relâmpago.
Revisão da matéria dada
1. A electricidade é a corrente de energia de um sítio para o outro.
2. Todos os átomos têm electrões que rodeiam o seu núcleo. Alguns electrões estão poucos presos ao seu núcleo e, por isso, movem-se para outro átomo; desta forma gera-se uma corrente eléctrica.
3. A electricidade corre melhor em alguns objectos do que noutros. O cobre é um bom condutor eléctrico.
4. A força eléctrica que empurra o electrão é medida em volts.
5. As baterias armazenam energia química. Um circuito eléctrico liga o polo positivo ao negativo da bateria formando assim uma corrente eléctrica.
6. A electricidade estática não se move. É o tipo de energia que cola um balão à parede se o friccionares a uma camisola de lã. Os relâmpagos são outra forma de electricidade estática.
Geradores, Turbinas e Sistemas de Condução eléctrica
Tal como aprendemos no 2º capítulo a electricidade desloca-se nos fios eléctricos até acender as lâmpadas, televisões, computadores e todos os outros aparelhos electrónicos. Mas de onde é que vem a electricidade? Sabemos que a energia não pode ser gerada, mas sim transformada. Nas barragens e outras centrais eléctricas a energia mecânica é transformada em energia eléctrica.
O processo inicia-se com o aquecimento de água em grandes caldeiras. Nestas, queimam-se combustíveis para produzir calor e ferve-se a água de forma a transformá-la em vapor. O vapor é condensado em alta pressão na turbina, que gira a grande velocidade; o gerador ligado á turbina transforma a energia da rotação mecânica da turbina em electricidade. Vamos aprofundar melhor este processo.
Em muitas caldeiras, a madeira, o carvão, o petróleo ou o gás natural são queimados para produzir calor. O interior da caldeira é constituído por uma série de tubos de metal por onde passa água corrente. A energia calorífica aquece os tubos e a água até ferver. A água ferve a 100º Celsius ou a 212º Fahrenheit. A turbina contém várias lâminas semelhantes a uma ventoinha. O vapor da água chega ás lâminas que começam a girar. O gerador encontra-se ligado á turbina e recebe a sua energia mecânica transformando-a em energia eléctrica.
O gerador é constituído por um imã gigante situado dentro de um círculo enrolado com um grande fio. O eixo que liga a turbina ao gerador está sempre a rodar; ao mesmo tempo que a parte magnética gira. Quando o fio ou outro condutor eléctrico atravessa o campo magnético produz-se uma corrente eléctrica. Um gerador é o contrário de um motor eléctrico. Em vez de usar a energia eléctrica para por a trabalhar o motor ou leme como nos brinquedos eléctricos, o eixo da turbina põe a trabalhar o motor que produz a electricidade.
Depois do vapor passar pela turbina vai para um zona de arrefecimento e em seguida é canalizada pelos tubos de metal para novo aquecimento nas caldeiras. Existem centrais eléctricas que usam energia nuclear para aquecer a água, noutras a água quente vem naturalmente de reservatórios subterrâneos sem queimar nenhum combustível. É o que vamos aprender nos próximos capítulos.
Revisão da matéria dada
1. Os combustíveis são queimados nas caldeiras para ferver a água.
2. O vapor de água faz girar a turbina.
3. O eixo rotativo da turbina liga-se ao gerador emitindo a sua energia mecânica.
4. Quando um fio ou outro condutor eléctrico passa pelo campo magnético do gerador, produz-se uma corrente eléctrica.
Fonte: www.abcdaenergia.com
