Fundamentos da Eletricidade

Fundamentos da Eletricidade

Conceitos Fundamentais da Eletricidade

Ao longo dos anos, vários cientistas descobriram que a eletricidade parece se comportar de maneira constante e previsível em dadas situações, ou quando sujeitas a determinadas condições. Estes cientistas, tais como Faraday, Ohm, Lenz e Kirchhoff, para citar apenas alguns, observaram e descreveram as características previsíveis da eletricidade e da corrente elétrica, sob a forma de certas regras. Estas regras recebem comumente o nome de “leis”. Pelo aprendizado das regras ou leis aplicáveis ao comportamento da eletricidade você terá “aprendido” eletricidade.

Matéria

Estudo do Átomo

Os átomos são tão pequenos, que 100 milhões deles, um ao lado do outro, formarão uma reta de 10 mm de comprimento.

Átomo

É uma partícula presente em todo matéria do universo. O universo, a terra, os animais, as plantas... tudo é composto de átomos. Até o início do século XX admitia-se que os átomos eram as menores partículas do universo e que não poderiam ser subdivididas. Hoje sabe-se que o átomo é constituído de partículas ainda menores. Estas partículas são:

· Prótons

· Nêutrons

· Elétrons

Elétrons

São partículas subatômicas que possuem cargas elétricas negativas.

Prótons

São partículas subatômicas que possuem cargas elétricas positivas.

Nêutrons

São partículas subatômicas que não possuem cargas elétricas.

Núcleo

É o centro do átomo, onde se encontram os prótons e nêutrons.

Eletrosfera

São as camadas ou órbitas formadas pelos elétrons, que se movimentam em trajetórias circulares em volta do núcleo. Existem uma força de atração entre o núcleo e a eletrosfera, conservando os elétrons nas órbitas definidas camadas,semelhante ao sistema solar.

A eletrosfera pode ser composta por camadas, identificadas pelas letras maiúsculas K, L, M, N, O, P e Q.

· Cada camada da eletrosfera é formada por um número máximo de elétrons, conforme você pode observar na tabela abaixo.

· Note que nem todo átomo possui a mesma quantidade de camadas

O que faz uma matéria tão diferente de outra?

Quais são as semelhanças existentes entre os átomos?

A distribuição de prótons, nêutrons e elétrons é que de fato diferenciará um material do outro.

· Quanto mais elétrons.

- Mais camadas

- Menos força de atração exercida pelo núcleo.

- Mais livres os elétrons da última camada.

- Mais instável eletricamente.

- Mais condutor o material.

· Quanto menos elétrons

- Menos camadas

- Mais força de atração exercida pelo núcleo.

- Menos elétrons livres.

- Mais estável eletricamente.

- Mais isolante o material.

Condutores Isolantes

Prata Ar Seco

Cobre Vidro

Alumínio Mica

Zinco Borracha

Latão Amianto

Ferro Baquelite

Observação: Semicondutores são materiais que não sendo bons condutores, não são tampouco bons isolantes. O germânio e o silício são substâncias semicondutoras. Esses materiais, devido às suas estruturas cristalinas, podem sob certas condições, se comportar como condutores e sob outras como isolantes.

Grandezas Elétricas

Em eletricidade, também existem grandezas. São as grandezas que provocam ou são provocadas por efeitos elétricos; ou ainda, que contribuem ou interferem nesses efeitos.

Carga Elétrica

Toda vez que houver desequilíbrio elétrico num material haverá deslocamento de elétrons. A esse fluxo de elétrons dar-se-á o nome de carga elétrica, cuja

unidade de medida será o Coulomb. [C]

1 Coulomb é igual a 6,25 x 1018 de elétrons ou 6250 000 000 000 000 000 (seis quintiliões e duzentos e cinqüenta quatriliões) de elétrons. Quando circularem 6,25 x 1018 de elétrons por um condutor, dirse-á que está circulando uma corrente elétrica de 1 Coulomb.

Corrente Elétrica

O Coulomb não é, porém, uma unidade muito prática, pois podemos constatar uma carga elétrica com uma intensidade de 1 Coulomb percorrendo um condutor em um segundo.

Ou a mesma intensidade percorrendo outro condutor em 10 segundos:

Então, para se poder realmente medir e comparar a corrente elétrica, houve a necessidade de se medir a intensidade da corrente em relação ao tempo. Portanto, criou-se uma unidade prática, o ampère, que é representado pela letra ( A ) e eqüivale a 1 Coulomb por segundo. [ 1 A ] = [ 1 Coulomb/seg. ]

Vamos fazer agora uma comparação?

No condutor ( A ), a intensidade da corrente