Por que os fios de cobre como os da figura precisam ser envolvidos por um plástico ou borracha?

Trabalhar o tema da condutividade elétrica em sala de aula pode não ser uma tarefa fácil, pois exige uma alta capacidade de abstração por parte dos alunos, já que falamos em cargas elétricas que são impossíveis de serem vistas por qualquer um. Para facilitar a explicação do conteúdo, o professor de física pode realizar uma aula prática sobre condutividade elétrica, utilizando uma atividade experimental de baixo custo.

A condutividade elétrica é uma propriedade que caracteriza a facilidade que os materiais possuem de transportar cargas elétricas. Quanto maior o número de elétrons livres em um material, maior a sua capacidade de transportar eletricidade.

Quando um determinado material conduz eletricidade com facilidade, ele é denominado condutor; caso ele não conduza eletricidade, é chamado isolante.

Embora sejam simples os conceitos envolvidos na condutividade elétrica, existe certa dificuldade para saber quais são os bons e os maus condutores. É comum que os alunos já saibam que os condutores de eletricidade utilizados nas residências sejam feitos de metais, ou que, para se obter um isolamento elétrico, devemos usar luvas ou botas de borracha. Mas para alguns materiais, como os líquidos, ainda existem algumas dúvidas.

A aula prática sobre condutividade elétrica é uma sugestão que tem como objetivo testar a diferentes substâncias para definir, a partir da observação, quais são os bons e os maus condutores de eletricidade. Veja abaixo como realizar o experimento:

Os materiais utilizados são:

• uma lâmpada conectada a uma fonte de energia;

• um recipiente com água pura;

• um recipiente com água e sal;

• um recipiente com vinagre e água;

• um recipiente com etanol;

• pedaço de madeira;

• pedaço de plástico;

• sal de cozinha.

  O aparato experimental deve ser montado da seguinte forma:

• A lâmpada deve ser conectada a uma fonte de tensão;

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• O fio condutor que está ligado à lâmpada deve ter duas extremidades livres, que serão colocadas em contato com o material de teste;

• Colocar os condutores em contato com os diversos materiais e observar se a lâmpada fica apagada ou se ela acende.

O que se espera nesse experimento é que a lâmpada acenda ao entrar em contato com a água e o sal, bem como com a solução aquosa de vinagre. As demais substâncias não conduzirão eletricidade o suficiente para que a lâmpada acenda.

A partir desse experimento, você pode explorar o caso particular da água, pois é o que mais está presente no dia a dia dos alunos. Muito se diz sobre acender a luz ou ligar aparelhos elétricos com as mãos molhadas. Mas você poderá mostrar, com esse experimento, que a água não conduz eletricidade. Por que, então, todo esse medo de um choque ao tocar em aparelhos elétricos?

O que acontece é que, por mais que a água pura não seja boa condutora, raramente encontramos a água tão pura assim. A nossa pele, por exemplo, tem sal, resultado da transpiração Quando ela entra em contato com a água, passa a conduzir eletricidade. A água que consumimos pode possuir sais minerais e também pode conduzir eletricidade.

Peça também aos alunos que eles anotem o que foi observado durante a aula experimental para que, em seguida, possa ser construído um relatório.

Observações

Alguns cuidados devem ser tomados ao realizar essa atividade: utilize baixas fontes de tensão, como pilhas ou baterias, para evitar choque elétrico; não toque nos fios se estiverem desencapados.  

Porque os fios de cobre tem que ficar envolvido por um plástico?

Porque os fios de eletricidade são feitos de cobre e borracha ou plástico?

Por que os fios elétricos são feitos de cobre?

Porque nos fios que usamos nas instalações elétricas a essas duas partes?