ATPS Eletrecidade E Eletronica

Ciência da Computação 2ª Serie

Professor Wallace Christian Feitosa de Paula

Eletricidade e Eletrônica

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Etapa 1

OUTUBRO/2011

Bauru

DEFINIÇÃO DE CORRENTE ELÉTRICA

Ao se estudarem situações onde as partículas eletricamente carregadas deixam de estar em equilíbrio eletrostático passamos à situação onde há deslocamento destas cargas para um determinada direção e em um sentido, este deslocamento é o que chamamos corrente elétrica.

Estas correntes elétricas são responsáveis pela eletricidade considerada utilizável por nós.

A corrente elétrica é causada por uma diferença de potencial elétrico (d.d.p./ tensão). E ela é explicada pelo conceito de campo elétrico, ou seja, ao considerar uma carga A positiva e outra B, negativa, então há um campo orientado da carga A para B. Ao ligar-se um fio condutor entre as duas os elétrons livres tendem a se deslocar no sentido da carga positiva, devido ao fato de terem cargas negativas, lembrando que sinais opostos são atraídos.

Desta forma cria-se uma corrente elétrica no fio, com sentido oposto ao campo elétrico, e este é chamado sentido real da corrente elétrica. Embora seja convencionado que a corrente tenha o mesmo sentido do campo elétrico, o que não altera em nada seus efeitos (com exceção para o fenômeno chamado Efeito Hall), e este é chamado o sentido convencional da corrente.

Para calcular a intensidade da corrente elétrica (i) na secção transversal de um condutor se considera o módulo da carga que passa por ele em um intervalo de tempo, ou seja:

Considerando |Q|=n e

A unidade adotada para a intensidade da corrente no SI é o ampère (A), em homenagem ao físico francês Andre Marie Ampère, e designa Coulomb por segundo (C/s).

Normalmente utiliza-se a corrente causada pela movimentação de elétrons em um condutor, o mais comum, que é aquela produzida em fios condutores, que são aqueles feitos de metais, como por exemplo, o cobre. Os metais são bons condutores de eletricidade, pois possuem elétrons livres e quando esses materiais estão em equilíbrio, os elétrons se encontram em movimento desordenado.

Também é possível haver corrente em Soluções eletrolíticas e gases ionizados (íons positivos e negativos).

Em soluções ionizadas não são só os portadores de carga negativa que entram em movimento, mas os portadores de carga positiva: os íons também entram em movimento. Considere uma solução iônica onde são colocados dois eletrodos que estão ligados a uma bateria. Tal procedimento fará que um eletrodo adquira carga positiva, e outro, carga negativa. Com isso, teremos o movimento dos íons negativos e dos elétrons no sentido do eletrodo positivo, e os íons positivos no sentido do eletrodo negativo.

No caso dos gases ionizados, o raciocínio é o mesmo, só que o meio em questão, como diz o próprio nome, é o meio gasoso. A intensidade da corrente elétrica também é determinada pela mesma equação apresentada acima, só que nesse caso a quantidade de carga elétrica será dada pela soma de cargas positivas e negativas.

DEFINIÇÃO DE DIFERENÇA DE POTENCIAL

Tensão elétrica é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta. Por analogia, a tensão elétrica seria a "força" responsável pela movimentação de elétrons: o potencial elétrico mede a força que uma carga elétrica experimenta no seio de um campo elétrico, expressa pela lei de Coulomb, portanto a tensão é a tendência que uma carga tem de ir de um ponto para o outro. Normalmente toma-se um ponto que se considera de tensão zero e mede-se a tensão do resto dos pontos relativos a este. Vendo de outra forma é o transporte de carga elementar negativa, Q=-e, corresponde à libertação de uma energia W=eV joule, que o transporte de “N” cargas envolve a libertação de N energias eV joule.

Esse transporte de carga pode ser medido por pela fórmula: V = W/Q. Para facilitar o entendimento da tensão elétrica pode-se fazer um paralelo desta com a pressão hidráulica. Quanto maior a diferença de pressão hidráulica entre dois pontos, maior será o fluxo, caso haja comunicação entre estes dois pontos. O fluxo (que em eletrodinâmica seria a corrente elétrica) será assim uma função da pressão hidráulica (tensão elétrica) e da oposição à passagem do fluido (resistência elétrica). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente contínua:

R = Resistência (ohms) I = Intensidade da corrente (ampères)

U = Diferença de potencial ou tensão (volts)

Em corrente alternada, substitui-se a resistência pela impedância:

Z = Impedância (ohms)

Pelo método fasorial, em corrente alternada, todas as variáveis da equação são complexas. A impedância representa, além da resistência a passagem de corrente elétrica, também o deslocamento angular na forma de onda produzido pelo equipamento (capacitores e bobinas ou indutores).

Podemos resumir em tais fórmulas matemáticas que a tensão elétrica seria a diferença de potencial elétrico, entre dois pontos, que geraria uma força capaz de movimentar os elétrons entre esses dois pontos distintos no espaço. O valor numérico desta grandeza física, medida em volts, seria então o resultado da multiplicação