Corrente Elétrica

Corrente Elétrica

1. A corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas, como os elétrons, que acontece no interior de diferentes materiais, em razão da aplicação de uma diferença de potencial elétrico. Ela é uma grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo. De acordo com o sistema internacional de unidades, a carga elétrica é medida em A.s (amperes vezes segundos), tal unidade, por sua vez, é chamada de coulomb (C).

   • Tipos de correntes elétricas
     • Contínua
       • A corrente elétrica contínua é aquela na qual os elétrons são forçados a deslocar-se em sentido único. Isso não significa, entretanto, que todos os elétrons estejam movendo-se ordenadamente, pois na realidade o movimento das cargas elétricas é bastante caótico e lento. Isso é resultado das diversas colisões sofridas dos elétrons com a rede cristalina dos condutores enquanto arrastados pela ação de um campo elétrico externo.
     • Alternada
       • Na corrente elétrica alternada, o sentido do movimento dos elétrons é periodicamente invertido devido à uma inversão na polaridade do potencial que é aplicado ao condutor. Nesse tipo de corrente elétrica, os elétrons permanecem oscilando em torno da mesma posição, isso faz com que haja menos perdas de energia em razão do efeito Joule, transformação de energia elétrica em energia térmica. No Brasil, a frequência de oscilação da corrente elétrica alternada é de 60 Hz, isto é, os elétrons no interior dos fios movem-se em vai e vem cerca de 60 vezes por segundo.
   • Formula da Corrente Elétrica
     • A corrente elétrica pode ser calculada pela razão entre o módulo da carga elétrica que atravessa um condutor pelo intervalo de tempo. A fórmula mais simples que é utilizada para calcular a corrente elétrica i =corrente elétrica (A) ΔQ sobre carga elétrica (C) Δt – intervalo de tempo (s).
       • No caso dos metais condutores, nos quais a condução é realizada pela movimentação de elétrons, podemos calcular a corrente elétrica em função do número de elétrons que atravessam-nos a cada segundo. Para isso, é necessário lembrar da quantização da carga elétrica, essa propriedade da matéria informa que a quantidade de carga total armazenada em um corpo é dada por um múltiplo inteiro da carga fundamental (e = 1,6.10-19 C) presente nos prótons e nos elétrons. (Q= ne) onde número de elétrons e – carga elétrica fundamental.
         • Se combinar as duas equações, podemos escrever a seguinte fórmula para a corrente elétrica: i= n.e sobre Δt.
           • As fórmulas mostradas são úteis para a resolução da maior parte dos exercícios que envolvem a corrente elétrica, entretanto não são úteis para os casos em que a corrente elétrica é variável. Nesses casos, é comum que um gráfico.
   • Sentido convencional e real da corrente elétrica
     • O sentido real da corrente elétrica é aquele no qual os elétrons deslocam-se em direção ao potencial elétrico mais elevado (positivo), uma vez que a sua carga elétrica é negativa. No entanto, por razões puramente arbitrárias, é possível assumir que os elétrons tenham cargas positivas e que eles desloquem-se em direção ao menor potencial elétrico, de modo a facilitar a compreensão e os cálculos relacionados à corrente elétrica. E no sentido convencional Elétrons com carga positiva movem-se em direção ao potencial negativo

2. Corrente elétrica e potência Quando a corrente elétrica atravessa materiais que apresentam resistência elétrica, um fenômeno chamado efeito Joule transforma parte da energia armazenada nos portadores de carga em calor. Por meio do módulo da corrente elétrica, é possível calcular qual é a potência dissipada, ou seja, a quantidade de calor que é gerada a cada segundo, em virtude da passagem de uma corrente elétrica. Confira a seguir as principais fórmulas utilizadas para calcular a potência elétrica dissipada

   • Formula: P – Potência (W) R – Resistência elétrica (Ω) i – corrente elétrica (A) U – tensão elétrica ou potencial elétrico (V) Acima, temos três maneiras possíveis de calcular a potência elétrica. Chamamos de U a queda de potencial ou tensão elétrica, estabelecida entre os terminais do condutor, já a resistência elétrica, R, mede a oposição oferecida por algum meio à passagem de corrente elétrica.

3. Diferença de Potencial

   • A diferença de potencial (d.d.p.), também chamada de tensão, é definida como o trabalho necessário para que uma carga se desloque de um ponto A para um ponto B, quando imersa em um campo elétrico. Quando existe uma certa diferença de potencial entre dois pontos e ligamos esses pontos através de um fio condutor, no seu interior irá surgir um movimento ordenado de cargas.
     • Este movimento é chamado de corrente elétrica. Portanto, para que um condutor seja percorrido por uma corrente é necessário que exista uma diferença de potencial entre seus pontos. Para que um aparelho elétrico funcione, é preciso que exista uma d.d.p. entre seus terminais. Normalmente, nestes equipamentos é indicado o valor da tensão que devem ser ligados. A unidade de medida da d.d.p. é o Volts, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) inventor da pilha elétrica. Os equipamentos que medem a tensão são chamados de voltímetros.
       • Fórmula da d.d.p. A diferença de potencial pode ser calculada a partir da seguinte fórmula: U igual a V com A subscrito menos V com B subscrito igual a tau maiúsculo com A B subscrito fim do subscrito sobre q Sendo, U: diferença de potencial (V) VA: potencial no ponto A (V) VB: potencial no ponto B (V) TAB: trabalho da força elétrica para deslocar uma carga de um ponto A para um ponto B (J) q: carga elétrica (C)

4. Resistência Elétrica

   • Resistência Elétrica (R ou r) é a capacidade de um condutor se opor e dificultar a passagem da corrente elétrica. Isto é conseguido através de resistores que transformam a energia elétrica em energia térmica.
     • Fórmula: A resistência elétrica é medida em ohms (Ω). Seu cálculo é feito através da seguinte fórmula, que corresponde à primeira Lei de Ohm: R = U sobre I o mesmo que U= a R.I. Onde R = resistência elétrica U = diferença de potencial (ddp) I = intensidade da corrente elétrica
       • Primeira Lei de Ohm: a primeira lei de ohm diz que um condutor mantido a uma temperatura constante terá uma intensidade elétrica (I) proporcional à diferença de potencial (U). Disto resulta a resistência elétrica também constante (R), ou seja, a corrente elétrica é proporcional à diferença de potencial que está sendo aplicada. Se a diferença de potencial elétrico (ddp) - o mesmo que voltagem - for baixa, a tendência é que a corrente elétrica seja baixa também. Se a ddp for alta, a corrente elétrica provavelmente será alta.
       • Segunda Lei de Ohm:o físico alemão Georg Ohm encontrou a segunda lei de ohm. Segundo essa lei, a resistência elétrica e a resistividade variam conforme o comprimento e a largura, e também conforme o material dos condutores. Sua fórmula é: Resistência Elétrica R = resistência elétrica ρ = resistividade L = comprimento A = Área Por isso, é importante frisar que enquanto o corpo concorre para a resistência, o material de que é feito esse corpo concorre para a resistividade. Um corpo mais comprido tem menos corrente elétrica, ao passo que um corpo menos comprido tem provavelmente mais corrente elétrica.