Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

Os aparelhos eletroeletrônicos que se encontram nas residências precisam de energia elétrica para o seu funcionamento. Tal energia é obtida quando eles são ligados em alguma fonte de energia, como uma pilha ou uma tomada. Quando isso é feito, algo invisível acontece. Elétrons livres, que se encontram nos meios condutores desses aparelhos, passam a se movimentar de maneira ordenada, transportando a energia elétrica necessária para o seu funcionamento. Esse movimento ordenado dos elétrons é conhecido como corrente elétrica e ela pode ocorrer nos condutores sólidos, como os metais, e em gases e líquidos ionizados. Vamos aprender um pouco mais sobre a corrente elétrica, discutindo a sua intensidade, sentido convencional e propriedades em geral.

Criando uma corrente elétrica

Para começar, um tipo de corrente 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, como mostra a figura abaixo:

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

Para se obter uma corrente elétrica, é necessário criar um campo elétrico nesse condutor. Com esse campo elétrico, teremos diferentes níveis de energia potencial. Esses diferentes níveis de energia potencial provocarão algo que é conhecido como diferença de potencial (d.d.p.), ou simplesmente tensão elétrica. Essa diferença de potencial pode ser obtida ligando-se o condutor acima a uma pilha.

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

Observe que a pilha possui um pólo positivo e um negativo. O pólo positivo possui um potencial maior, enquanto que o negativo possui um menor. O movimento dos elétrons será no sentido sempre do maior potencial, ou seja, do pólo positivo. A pilha tem a função de fonte de energia elétrica e também de manter a diferença de potencial, mantendo assim o movimento dos elétrons.

Intensidade de corrente elétrica

Considere uma secção no nosso fio condutor, onde podemos contar a quantidade de elétrons que passam por ela. Cada elétron possui uma quantidade de carga elétrica conhecida como carga elétrica elementar.

Essa carga elétrica tem valor conhecido, e se multiplicarmos o valor da carga elétrica elementar pelo número de elétrons que passa pela secção teremos a quantidade total de carga elétrica.

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

A carga elétrica no sistema internacional é medida em coulomb.

A intensidade da corrente elétrica será maior quanto mais elétrons passarem pela secção, ou seja, quanto mais cargas passarem no menor intervalo de tempo. Por isso, define-se corrente elétrica como sendo a quantidade de carga elétrica dividida pelo tempo.

Corrente elétrica
i=QΔt

A unidade de corrente elétrica no sistema internacional é o couloub por segundo, que é conhecido por ampère.

Corrente iônica

Até agora, falamos da corrente elétrica em meios sólidos para o entendimento desse conceito. Mas a corrente elétrica não é uma exclusividade dos meios sólidos, elas podem ocorrer nos gases e nos líquidos.

Nesses casos, 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.

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

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.

Sentido convencional da corrente elétrica

O sentido da corrente elétrica é dado por uma convenção, que para muitos é um tanto estranha. Essa convenção diz que o sentido da corrente elétrica será o mesmo sentido de movimento das cargas positivas.

Ela se torna estranha, pois sabemos que a corrente elétrica que mais aparece no nosso dia a dia é aquela em que os elétrons estão em movimento, e esses elétrons são de carga negativa. Por isso, em uma corrente de elétrons, o sentido convencional da corrente será de oposição ao movimento dos elétrons.

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

  • Explique por quê o gerador fica eletricamente carregado

O que significa dizer que um corpo está eletricamente carregado?

Um corpo é considerado eletricamente carregado, ou eletrizado, quando possui excesso de prótons ou elétrons. Sendo assim, um corpo pode ficar eletrizado de duas formas: Não pare agora...

Como ocorre o acúmulo de cargas no gerador?

Em cada um dos anéis, eletricamente isolados do sistema, rapidamente ocorre acúmulo de cargas com um mesmo sinal. Uma vez eletricamente carregados, entre os anéis surge uma diferença de potencial capaz de promover faíscas. Direcionando essa faísca para a lâmpada fluorescente, verifica-se que ela eventualmente acende.

Qual é a origem da carga elétrica?

A história da eletricidade remonta ao século VI a.C, quando, na Grécia, se descobriu que o âmbar, resina vegetal fossilizada, atraía pequenos objetos quando era atritada com lã. Como o nome do âmbar, em grego, assemelhava-se a elektron, chamou-se esse fenômeno de fenômeno elétrico.

O que ocorre com as cargas elétricas ao atravessar um gerador?

Quando conectamos dois pontos de um fio condutor a uma diferença de potencial, ligando-o a uma bateria (gerador) ou a uma tomada, por exemplo, forma-se um campo elétrico no interior dos fios, responsável pelo surgimento de uma força elétrica que arrasta os elétrons em direção ao terminal positivo ou negativo.