Os elétrons não mudam de carga. Enquanto forem elétrons, sua carga será a mesma e tem um valor fixo, que é 1,602 x 10^-19 coulombs por elétron.
O movimento de cargas elétricas, ou seja, elétrons, exige um dispêndio de energia. Essa energia é a que você provavelmente está chamando de "energia elétrica".
Bom, o que provoca o movimento de elétrons é um efeito à distância chamado de diferença de tensão elétrica e que você mede em volts. Se a diferença de tensão entre dois pontos em um circuito elétrico for de zero volts, então não ocorre movimento de cargas elétricas. Se for maior (em valor absoluto) que zero, então haverá movimento de elétrons.
A quantidade de elétrons que passa por um certo ponto do circuito em um certo intervalo de tempo é o que se chama de intensidade de corrente elétrica, medida em ampères, que é a mesma coisa que coulombs por segundo.
O cálculo da energia elétrica dispendida em um circuito é feita assim:
..... (Energia elétrica) = (Carga elétrica) x (Diferença de tensão)
Só que os aparelhos multímetros não medem carga, mas sim intensidade de corrente elétrica, que é
..... (Intens. corrente) = (Carga elétrica) : (Tempo)
..... (Carga elétrica) = (Intens. corrente) x (Tempo)
Substituindo de volta na equação da energia elétrica, obtemos
..... Energia = (Int. corrente)( Dif. tensão)( Tempo)
Substituindo as unidades de medida,
..... Energia = (ampère)(volts)(segundo) = (joules)
ou
..... Energia = (ampère)(volts)(hora) : 1000 = (quilowatts-hora)
Essa última unidade é a comumente usada pelas concessionárias de energia elétrica para medir o consumo de energia.
2006-11-22 13:15:24
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answer #2
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answered by Illusional Self 6
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A Carga elétrica ou carga eléctrica é uma propriedade física fundamental e é esta propriedade que determina algumas das interações eletromagnéticas.
Esta carga está armazenada em grande quantidade nos corpos ao nosso redor, mas a percepção dela não ocorre facilmente. Acredita-se na existência de dois tipos de carga, positiva e negativa, que em equilibrio não são perceptíveis. Quando há tal igualdade ou equilíbrio de cargas em um corpo, diz-se que está eletricamente neutro, ou seja, está sem nenhuma carga líquida para interagir com outros corpos. Um corpo está carregado quando possui uma pequena quantidade de carga desequilibrada ou carga líquida. Objetos carregados interagem exercendo forças uns sobre os outros.
[editar] Formula da carga elétrica: q = n.e
Sendo n um número inteiro e e é a carga de um elétron que equivale a 1,6x10 − 19C Carga eléctrica é a partícula atômica capaz de criar ao seu redor um campo eléctrico.
É o número partículas de um átomo com propriedades elétricas elementares, ( e ).
É uma grandeza escalar.
Carga elétrica é representada pela letra " Q ".
As unidades de medidas são: - Coulomb ( C ); - Carga elementar ( e ); - Ampère - hora ( Ah ); - Abcoulomb ( AbC ); - Statcoulomb ( StC ).
1 Ampère - hora = 3600 C.
Entre partículas elétricas existem forças gravitacionais de atração devido às massas das mesmas e forças elétricas de atração ou repulsão devido à carga das mesmas.
Forças gravitacionais entre partículas são fracas em relação às forças elétricas. Todas partículas elementares eletrizadas possuem a mesma carga elétrica em valor absoluto.
e = Carga elementar = carga eletrônica. C = Carga eletrostática = carga elétrica.
A unidade de quantidade de carga elétrica, 1 C, é aquela que colocada a 1 cm de distância de outra quantidade semelhante se atraem ou repelem com a força de 1 dina.
A unidade de quantidade de carga elétrica, 1 C, é aquela que colocada a 1 m de distância de outra quantidade semelhante se atraem ou repelem com a força de 9 ´ 10 9 Newtons.
Partículas elementares = Próton, elétron e neutron.
1 e = |1| electrão = |1| protão.
Na Física, corrente elétrica é o fluxo líquido de qualquer carga elétrica. Raios são exemplos de corrente elétrica, bem como o vento solar, porém a mais conhecida, provavelmente, é a o fluxo de elétrons através de um condutor elétrico, geralmente metálico.
O símbolo convencional para representar a intensidade de corrente elétrica (ou seja, a quantidade de carga Q que flui por unidade de tempo t) é o I, original do alemão Intensität, que significa intensidade.
A unidade padrão no SI para medida de corrente é o ampère. A corrente elétrica é também chamada informalmente de amperagem. Embora seja um termo válido, alguns engenheiros repudiam o seu uso
Corrente convencional
Corrente convencional era definida, no início da história da ciência da eletricidade, como sendo o fluxo de cargas positivas. Em condutores metálicos, como fios, as cargas positivas são imóveis, e portanto, apenas as cargas negativas fluem, em sentido contrário à corrente convencional, mas isto não é o que acontece na maioria dos condutores não-metálicos. Em outros materiais, partículas carregadas fluem em ambas as direções ao mesmo tempo. Nas soluções químicas, a corrente pode ser derivada pelo movimento de íons, tanto positivos como negativos. Correntes elétricas no plasma são o fluxo de elétrons bem como o de íons negativos. No gelo e em certos eletrólitos sólidos, o fluxo de próton constitui a corrente elétrica. Para simplificar essa situação, a definição original da corrente convencional ainda permanece.
Também temos casos onde são elétrons (cargas negativas) que estão se movendo, mas é mais sensato falar em buracos positivos se deslocando. Isto acontece em semicondutores do tipo p.
[editar] A velocidade da corrente elétrica
As partículas carregadas que se movimentam causando corrente elétrica nem sempre se deslocam em linha reta. Em metais, por exemplo, elas seguem um caminhos desordenados, pulando de um átomo para outro, mas geralmente impulsionadas em direção do campo elétrico. A velocidade com a qual elas são puxadas pode ser calculado pela equação:
I = nAvQ
onde
I é a corrente
n é o número de partículas carregadas por unidade de volume
A é a área da secção transversal do condutor
v é a velocidade de impulso
Q é a carga de uma partícula (carga elementar).
[editar] Densidade de corrente
A corrente elétrica I se relaciona com a densidade de corrente elétrica J através da fórmula
onde, no SI,
φ é a corrente medida em ampères
j é a "densidade de corrente" medida em ampères por metro quadrado
A é a área pela qual a corrente circula, medida em metros quadrados
A densidade de corrente é definida como:
onde
n é a densidade de partículas (número de partículas por unidade de volume)
x é a massa, carga, ou outra característica na qual o fluxo poderia ser medido
u é a velocidade média da partícula em cada volume
Densidade de corrente é de importante consideração em projetos de sistemas elétricos. A maioria dos condutores elétricos possuem uma resistência positiva finita, fazendo-os então dissipar potência na forma de calor. A densidade de corrente deve permanecer suficientemente baixa para prevenir que o condutor funda ou queime, ou que a isolação do material caia. Em superconductores, corrente excessiva pode gerar um campo magnético forte o suficiente para causar perda espontânea da propriedade de supercondução.
[editar] Métodos de medição
Para medir a corrente, pode-se utilizar um amperímetro. Apesar de prático, isto pode levar a uma interferência demasiada no objeto de medição, como por exemplo, desmontar uma parte de um circuito que não poderia ser desmontada.
Como toda corrente produz um campo magnético associado, podemos tentar medir este campo para determinar a intensidade da corrente. O efeito Hall, a bobina de Rogowski e sensores podem ser de grande valia neste caso.
[editar] Lei de Ohm
Para componentes eletrônicos que obedecem à lei de Ohm, a relação entre a tensão (U) aplicada ao componente e a corrente elétrica que passa por ele é constante. Esta razão é chamada de resistência elétrica e vale a equação:
[editar] Efeitos da corrente elétrica
A passagem da corrente elétrica através dos condutores acarreta diferentes efeitos, dependendo da natureza do condutor e da intensidade da corrente. É comum dizer-se que a corrente elétrica tem cinco efeitos principais: fisiológico, térmico (ou Joule), químico, magnético e luminoso.
Efeito térmico: O 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. Quando maior for à vibração dos átomos, maior será a temperatura do condutor. Nessas condições observa-se, externamente, o aquecimento do condutor. Esse efeito é muito aplicado nos aquecedores em geral, como o chuveiro. Em um chuveiro, a passagem da corrente elétrica pela “resistência” provoca o efeito térmico ou efeito Joule que aquece a água. Qualquer condutor sofre um aquecimento ao ser atravessado por uma corrente elétrica. Nos condutores se processa a transformação da energia elétrica em energia térmica. Esse efeito é à base de funcionamento dos aquecedores elétricos, chuveiros elétricos, secadores de cabelo, lâmpadas térmicas, ferro de passar, ferro de soldar, sauna, etc.
Efeito químico: O efeito químico corresponde aos fenômenos elétricos nas estruturas moleculares, objeto de estudo da eletroquímica. Caracteriza-se pela dossiciação de uma substância química através de uma diferença de potencial (ddp). Ao se estabelecer uma ddp em eletrodos imersos numa solução eletrolítica, produz-se um efeito químico denominado eletrólise. É muito aplicado, por exemplo, no recobrimento de matais (niquelação, cromação, prateação, etc). A exploração desse efeito é utilizada nas pilhas, na eletrólise. Efeito magnético: O 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 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.
Efeito luminoso: Também é um fenômeno elétrico em nível molecular. A excitação eletrônica pode dar margem à emissão de radiação visível, tal como observamos nas lâmpadas fluorescentes. E, determinadas condições, a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito faz com que ele emita luz. As lâmpadas fluorescentes e os anúncios luminosos são aplicações desse efeito. Neles há transformação direta de energia elétrica em energia luminosa.
Efeito fisiológico: O efeito fisiológico corresponde à passagem da corrente elétrica por organismos vivos. A corrente elétrica age diretamente no sistema nervoso, provocando contrações musculares; quando isso ocorre, dizemos que houve um choque elétrico. A condição básica para se levar um choque é estar sob uma diferença de potencial (D.D.P), capaz de fazer com que circule uma corrente tal que provoque efeitos no organismo. O pior caso de choque é aquele que de origina quando uma corrente elétrica entra pela mão de uma pessoa e sai pela outra. Nesse caso, atravessando o tórax da ponta a ponta, ela tem grande chance de afetar o coração e a respiração. O valor mínimo de intensidade de corrente que se pode perceber pela sensação de cócegas ou formigamento leve é 1 mA. Entretanto, com uma corrente de intensidade 10 mA, a pessoa já perde o controle dos músculos, sendo difícil abrir a mão e livrar-se do contato (tetanização). O valor mortal está compreendido entre 10 m e 3 A, aproximadamente. Nesses valores, a corrente, atravessado o tórax, atinge o coração com intensidade suficiente para modificar seu ritmo (fibrilação ventriculada).
Cada efeito fisiológico que o choque elétrico produz no ser humano:
TETANIZAÇÃO : é a paralisia muscular provocada pela circulação de corrente através dos nervos que controlam os músculos. A corrente supera os impulsos elétricos que são enviados pela mente e os anula, podendo bloquear um membro ou o corpo inteiro, e de nada vale neste caso a consciência do indivíduo e a sua vontade de interromper o contato.
PARADA RESPIRATÓRIA : quando estão envolvidos na tetanização os músculos dos pulmões, isto é, os músculos peitorais são bloqueados e pára a função vital da respiração. Isto se trata de uma grave emergência, pois todos nós sabemos que o humano não agüenta muito mais que 2 minutos sem respirar.
QUEIMADURAS : a corrente elétrica circulando pelo corpo humano é acompanhada pelo desenvolvimento de calor produzido pelo Efeito Joule, podendo produzir queimaduras em todos os graus. As queimaduras produzidas pela corrente são profundas e de cura mais difícil, podendo causar a morte por insuficiência renal.
FIBRILAÇÃO VENTRICULADA : a corrente atingindo o coração, poderá perturbar o seu funcionamento, os impulsos periódicos que em condições normais regulam as contrações e as expansões são alterados e o coração vibra desordenadamente. A fibrilação é um fenômeno irreversível que se mantém mesmo depois do descontato do indivíduo com a corrente, só podendo ser anulada mediante o emprego de um equipamento conhecido desfibrilador.
[editar] Ver também
Conexão elétrica
Densidade de corrente elétrica
Corrente alternada
Corrente contínua
Carga elétrica
Diferença de potencial
Retirado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9trica"
2006-11-23 02:51:00
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answer #3
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answered by Anonymous
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