Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Física
Ensino Médio, 3° Ano
Corrente elétrica e sua intensidade
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Eletricidade é uma forma de energia, um fenômeno que é um resultado da
existência de cargas elétricas. A teoria de eletricidade e seu inseparável efeito,
Magnetismo, é provavelmente a mais precisa e completa de todas as teorias
científicas. O conhecimento da eletricidade foi o impulso para a invenção de
motores, geradores, telefones, rádio e televisão, raios-X, computadores e sistemas
de energia nuclear. A eletricidade é uma necessidade para a civilização moderna.
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/eletricidade/eletricidade-eletricidade.php#ixzz1vRT1wR4a
A eletrodinâmica estuda as
correntes elétricas, suas causas e
seus efeitos.
As correntes elétricas
desempenham um papel
fundamental em nosso
cotidiano.
Imagem: Ujjwal Kumar / American and Dridal Fall of
Niagara Falls on a full moon / Domínio Público
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Corrente elétrica é o movimento ordenado de portadores de carga elétrica ao longo
de um condutor, isto é, é o movimento que ocorre numa direção e num sentido
definido.
Os materiais existentes dividem-se em dois grandes grupos quanto à mobilidade dos
portadores de carga elétrica: condutores e isolantes (1)
Condutores metálicos e grafite: materiais que apresentam elétrons livres, facilitando a
mobilidade deles em seu interior. (animação 1)
Soluções eletrolíticas: são soluções que os portadores de carga elétrica são íons positivos e
negativos.(animação 2)
Gases ionizados: os portadores de carga elétrica podem ser íons e elétrons livres.
Veja a animação da corrente elétrica em metais,
e em soluções eletrolíticas no link abaixo:
http://alfaconnection.net/pag_avsf/ele0201.htm
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
CAUSA DA CORRENTE ELÉTRICA
Estabelecida uma ddp (diferença de potencial) ou tensão elétrica entre os terminais
do condutor ,obtemos ,então, um deslocamento de portadores de carga.
Veja a animação da corrente elétrica em metais,
no link abaixo:
http://alfaconnection.net/pag_avsf/ele0201.htm
No caso dos condutores
sólidos, os elétrons livres se
deslocarão do menor
potencial para o maior
potencial.
leitura recomendada
(Anatomia de um fio)
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
No caso das soluções eletrolíticas, os íons negativos se deslocarão do menor
potencial para o maior potencial, enquanto que os íons positivos de deslocarão do
maior para o menor potencial.
Veja a animação da corrente elétrica em
soluções eletrolíticas no link abaixo:
http://alfaconnection.net/pag_avsf/ele0201.htm
Observe
a
experiência
realizada por alunos. Nela
observamos algumas etapas
que mostram algumas das
propriedades de uma solução
eletrolítica. Observe que a
tensão utilizada é de 220V.
Realizar essa experiência
nessa tensão é muito
perigoso!
Solução eletrolítica
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
CONCLUSÃO
A corrente elétrica é causada por uma ddp (diferença de potencial elétrico) ou uma
tensão elétrica nos terminais do condutor.
Podemos também explicar o surgimento da corrente elétrica através do conceito de
campo elétrico. Quando o condutor tem suas extremidades ligadas a uma ddp,
surge no interior do condutor um CAMPO ELÉTRICO orientado no sentido do menor
potencial. Assim, uma FORÇA ELÉTRICA começa a atuar nos portadores de carga
que passam a se deslocar, criando-se então a CORRENTE ELÉTRICA.
Veja a animação sobre corrente elétrica em:
http://www.geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamica/corrente.html
OBSERVAÇÃO
A corrente elétrica, nesses casos, é temporária. Após um intervalo de tempo, os potenciais das
extremidades do condutor ficam iguais, não havendo mais ddp e nem campo elétrico.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Imagem: Asim18 / Image of a pair of Energizer AA Bateries, 2008 / Creative
Commons Attribution 3.0 Unported.
Imagem: Rmacker / A Panasonic 9-Volt Battery,
2008 / Domínio Público
Para mantermos a corrente elétrica pelo tempo que for necessário devemos
manter diferentes os potenciais das extremidades do condutor. Por exemplo, o
elétron, que chega numa das extremidades do condutor é levado para outra
extremidade mantendo assim a ddp entre elas. O dispositivo que “transporta o
elétron” é chamado de GERADOR ELÉTRICO.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Veja mais uma animação sobre corrente elétrica em:
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/isolantes
-eletricos/corrente-eletrica-1.php
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
INTENSIDADE MÉDIA DA CORRENTE ELÉTRICA(im)
É a relação entre carga total (valor absoluto) que atravessa uma superfície S da
secção transversal do condutor, num intervalo de tempo.
Veja a animação da corrente elétrica em condutores sólidos em:
http://www.geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamica/corrente.html
Veja a animação da corrente elétrica
em soluções eletrolíticas em:
http://alfaconnection.net/pag_avsf/ele0
201.htm
im 
para soluçõeseletrolíticas
Q  Qpos  Qneg
Q
t
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
UNIDADE DA INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA NO S.I.
A intensidade de corrente elétrica no S.I. tem unidade Coulomb/segundo(C/s). Em
homenagem à ANDRÉ-MARIE AMPÈRE, o C/s foi então substituído por AMPÈRE(A).
SUBMÚLTIPLOS
NOME
SÍMBOLO
VALOR EM AMPÈRES(A)
Miliampère
mA
10-3
Microampère
A
10-6
Nanoampère
nA
10-9
Picoampère
pA
10-12
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA
Inicialmente, nos condutores sólidos, pensavase que a corrente elétrica era consequência do
movimento de cargas positivas. Dessa forma,
o sentido da corrente seria do potencial
maior(+) para o potencial menor(-). Esse
sentido chamou-se de CONVENCIONAL.
Sabemos então que o sentido REAL da
corrente elétrica(elétrons) é do potencial
menor(-) para o maior potencial(+), isto é,
contrário ao sentido do campo elétrico
estabelecido no interior do condutor.
Veja a animação da corrente elétrica em Sentido
real em:
http://www.geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamic
a/corrente.html
<< íon positivo
<< elétron livre
VA>VB
VA
VB
Sentido convencional da corrente elétrica >>
O referencial adotado para o
sentido da corrente elétrica
nos condutores é o sentido
CONVENCIONAL.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
CONTINUIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA
i1
i2
i
i= i1+ i2 + i3
i3
Genericamente:
i= i1+ i2 + ... + in
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA
Quando a intensidade da corrente
elétrica e o sentido do
deslocamento permanecem
constantes, chamamos essa
corrente de CORRENTE CONTÍNUA
CONSTANTE. Essa corrente é gerada
por pilhas e baterias.
Quando o sentido permanece
constante, mas a intensidade passa
por variações, então ela será
chamada de CORRENTE CONTÍNUA
PULSANTE.
I
i
t1
t2
t
i(A)
T (s)
Fig. 5 – Gráfico da corrente contínua pulsante
Quando o sentido da corrente
alterna e a intensidade varia
entre um máximo e um mínimo,
então ela será chamada de
CORRENTE ALTERNADA (AC).
É gerada pelas hidroelétricas.
Imagem: Omegatron /
GNU Free Documentation
License, Versão 1.2
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Propriedade importante!
No gráfico i x t, o cálculo da área da figura sob a linha do gráfico é numericamente
igual ao módulo da carga elétrica que atravessa uma secção transversal do condutor
num certo intervalo de tempo.
Lista de exercícios
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO TÉRMICO – EFEITO JOULE
Quando os elétrons livres são
acelerados
no
interior
dos
condutores, eles colidem com os
átomos do material. Essas colisões
transferem energia fazendo com que
esses átomos aumentem sua
VIBRAÇÃO.
Essa
situação,
macroscopicamente é evidenciada
pelo aumento da temperatura do
condutor gerando o CALOR. Esse
efeito também é conhecido por
EFEITO JOULE.
Animação 10 – efeito Joule
http://www.eletronica24h.com.br/Curso%20C
C/aparte1/paginas1/eletronandando.html
#
#
#
#
#
#
CHUVEIROS ELÉTRICOS
FERROS ELÉTRICOS
FUSÍVEIS
SECADOR DE CABELO
CHAPINHA
LÂMPADA
INCANDESCENTE
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
EFEITO QUÍMICO
Quando uma corrente elétrica atravessa uma solução de ácido sulfúrico, por
exemplo, observamos a formação dos gases oxigênio e hidrogênio no cátodo e
ânodo. A corrente produz uma ação nos elementos da substância.
Animação 11 – eletrólise do ácido sulfúrico
http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp09.htm
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
EFEITO MAGNÉTICO
Quando a corrente elétrica percorre um condutor, ela produz em torno
desse condutor um campo magnético.
Animação 12 – efeito magnético da corrente elétrica
http://ameliapedrosa2.com.sapo.pt/FM3/EFEITOS/Magnetico.htm
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
EFEITO LUMINOSO
Imagem: KMJ / Eletric Bulb from Neolux / GNU Free
Documentation License
O efeito luminoso é uma consequência do efeito Joule. Após o condutor ser
aquecido, ele então emite ondas eletromagnéticas dentro do espectro da
luz visível.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
EFEITO FISIOLÓGICO
Por que ocorre o choque?
A corrente elétrica, quando percorre o corpo humano, interfere junto às correntes internas
carregadas pelos nervos, dando-nos a sensação de formigamento.
Para que o choque ocorra, deve haver uma diferença de potencial entre dois pontos
distintos do corpo humano, ou seja, quanto maior for a diferença de potencial, maior será a
corrente elétrica, como consequência, o choque também será maior. Geralmente, um desses
pontos são os pés, que estão em contato com o solo, e o outro ponto é o que de fato entra
em contato com algum aparelho elétrico ou fio elétrico.
O valor da corrente elétrica, ou melhor, a intensidade, depende de alguns fatores relevantes,
como a voltagem e a resistência elétrica do caminho percorrido pela corrente elétrica no
corpo. A resistência do corpo humano sofre variação de uma pessoa para outra e também
depende das condições da pele de cada um. Quando o corpo humano está molhado, sua
resistência é bem menor do que quando está seco. Molhado, a resistência cai, e a corrente
que passa pelo corpo humano pode ser bastante alta, mesmo para uma tensão pequena.
Devemos perceber que os danos que são causados pelos choques são mais relacionados
com a corrente elétrica do que com a voltagem. Podem ocorrer choques que levam a óbito
mesmo com uma voltagem de apenas 20 V.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Quando uma corrente elétrica passa pelo corpo
humano, estamos aptos a sentir os seguintes
efeitos: pequeno formigamento, dores, espasmos
musculares, contrações musculares, alteração nos
batimentos cardíacos, parada respiratória,
queimaduras e morte. Os danos são provenientes
do fato de o movimento dos músculos e as
transmissões de sinais nervosos ocorrerem pela
passagem de pequenas correntes elétricas.
Temos que lembrar que outro fator que pode
causar danos ao corpo humano é o trajeto que a
corrente faz. O fato de ela passar pelo coração,
que é um músculo, causa os espasmos que alteram
o ritmo cardíaco, deixando-o irregular. Os choques
mais perigosos ocorrem quando uma pessoa
segura com as duas mãos o fio elétrico, pois o
caminho a ser percorrido pela corrente elétrica fica
mais próximo do coração.
Imagem: Queimadura / Adam Gould / Domínio Público
Danos causados ao corpo humano
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Valores aproximados de corrente e os danos que causam:
1 mA a 10 mA – apenas formigamento;
10 mA a 20 mA – dor e forte formigamento;
20 mA a 100 mA – convulsões e parada respiratória;
100 mA a 200 mA – fibrilação;
acima de 200 mA – queimaduras e parada cardíaca.
Por Domiciano Marques
Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/choques-eletricos.htm
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
DICAS PARA FICAR LIGADO!
Confira abaixo uma série de dicas para evitar acidentes domésticos relacionados à eletricidade.
Nunca insira objetos metálicos dentro de TVs ou computadores, pois estes aparelhos armazenam
energia mesmo fora da tomada.
Nunca retire o plugue de aterramento, pois ele evita que oscilações de energia afetem seus
aparelhos eletrônicos.
Evite mudar a chave do chuveiro para verão/inverno se ele estiver ligado. Sempre o desligue para
evitar acidentes.
Se algum aparelho está dando choques, chame um eletricista para fazer uma vistoria.
Se precisar realizar um reparo em algum equipamento, sempre o desligue da tomada antes de abri-lo
ou inserir alguma ferramenta em seu interior.
Com alguns cuidados básicos, você evita acidentes e também se previne dos prejuízos. E você? Já
tomou algum choque?
fonte: http://www.tecmundo.com.br/2564-evitando-acidentes-eletricos.htm#ixzz1voNyemRs
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Primeiros Socorros a vítimas de choque elétrico
As chances de salvamento da vítima de choque elétrico diminuem com o passar de
alguns minutos, pesquisas realizadas apresentam as chances de salvamento em
função do número de minutos decorridos do choque aparentemente mortal, pela
análise da tabela abaixo esperar a chegada da assistência médica para socorrer a
vítima é o mesmo que assumir a sua morte, então não se deve esperar o caminho é
a aplicação de técnicas de primeiros socorros por pessoa que esteja nas
proximidades.
O ser humano que esteja com parada respiratória e cardíaca passa a ter morte
cerebral dentro de 4 minutos, por isso é necessário que o profissional que trabalha
com eletricidade deva estar apto a prestar os primeiros socorros a acidentados,
especialmente através de técnicas de reanimação cardiorrespiratória.
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/choque-eletrico/choque-eletrico.php#ixzz1vq7otILg
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Chances de Salvamento
Tempo após o choque p/ iniciar
respiração artificial
Chances de reanimação da
vítima
1 minuto
95 %
2 minutos
90 %
3 minutos
75 %
4 minutos
50 %
5 minutos
25 %
6 minutos
1%
8 minutos
0,5 %
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/choque-eletrico/choque-eletrico.php#ixzz1vq8UZvNg
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
O choque elétrico é uma perturbação com características e efeitos diversos que se manifesta no
organismo humano quando este é percorrido, em certas condições, por uma corrente elétrica.
O que o choque elétrico
pode causar
Em quais situações
Interromper o funcionamento do coração e
órgãos respiratórios
Quando a corrente elétrica age diretamente nessas
áreas do corpo.
Queimaduras
Quando a energia elétrica é transformada em energia
calorífica, podendo a temperatura chegar a mais de
mil graus centígrados.
Asfixia mecânica ou outras ações indiretas
Sob o efeito da corrente elétrica, a língua se enrola,
fechando a passagem de ar. Outra ação indireta é
quando a vítima cai de uma escada ou do alto de um
poste.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Intensidade da
corrente
Variantes do choque
Quanto maior a intensidade da corrente, pior o efeito no corpo. As de baixa intensidade
provocam contração muscular - é quando a pessoa não consegue soltar o objeto energizado.
Frequência
As correntes elétricas de alta frequência são menos perigosas ao organismo do que as de baixa
frequência.
Tempo de duração
Quanto maior o tempo de exposição à corrente, maior será seu efeito no organismo.
Natureza da
corrente
O corpo humano é mais sensível à corrente alternada de frequência industrial (50/60 Hz) do que
à corrente contínua.
Condições orgânicas
Pessoas com problemas cardíacos, respiratórios, mentais, deficiência alimentar, entre outros,
estão mais propensas a sofrer com maior intensidade os efeitos do choque elétrico. Até
intensidade de corrente relativamente fraca pode causar consequências graves em idosos.
Percurso da
corrente
Dependendo do percurso que realizar no corpo humano, a corrente pode atingir centros e órgãos
de importância vital, como o coração e os pulmões.
Resistência do
corpo
A pele molhada permite maior intensidade de corrente elétrica do que a pele seca.
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/choque-eletrico/choque-eletrico-3.php#ixzz1vqHDu200
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
Método da salvamento artificial "Hoger e Nielsen", para reanimação de vítimas de choque
elétrico
1-Deite a vítima de bruços com a cabeça voltada para um dos lados e a face apoiada sobre
uma das mãos tendo o cuidado de manter a boca da vítima sempre livre.
2-Ajoelhe se junto à cabeça da vítima e coloque as palmas das mãos exatamente nas costas
abaixo dos ombros com os polegares se tocando ligeiramente.
3-Em seguida lentamente transfira o peso do seu corpo para os braços esticados, até que
estes fiquem em posição vertical, exercendo pressão firme sobre tórax.
4-Deite o corpo para trás, deixando as mãos escorregarem pelos braços da vítima até um
pouco acima dos seus cotovelos; segure-os com firmeza e continue jogando o corpo para trás,
levante os braços da vítima até que sinta resistência: abaixe-os então até a posição inicial,
completando o ciclo, repita a operação no ritmo de 10 a 12 vezes por minuto.
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/choque-eletrico/choque-eletrico.php#ixzz1vqFNemsb
CURIOSIDADE SOBRE A CORRENTE ELÉTRICA
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
BIBLIOGRAFIA
• NUSSENZWEIG, Moisés. Curso de Física Básica. vol. 3. 4ª ed. Edgard
Blücher Editora.
• TIPLER, Paul A. Física. v.3. 4ª ed. Livros Técnicos e Científicos Editora.
• Halliday, Resnick, Walker. Fundamentos de Física. v.1. 7ª ed. Livros
Técnicos e Científicos Editora.
• FEYNMAN. Lectures on Physics. v.3. Addison Wesley.
• GUIMARÃES, Luiz A. Mendes. Física para o 2° grau. Eletricidade. Ed.
Harbra, 1997.
• FUKUI, Ana. Física: Ensino Médio. 3ª série. 1ª ed. Edições SM, 2009.
• DOCA, Ricardo Helou. Física. Vol 3. Mecânica. 1ª ed. Ed. Saraiva, 2010.
• FERRARO, Nicolau Gilberto. Física Básica. Vol. único. 3ª ed. Atual, 2009.
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
•
http://www.youtube.com/watch?v=_CuJ9kyx4ZU
•
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/isolantes-eletricos/corrente-eletrica-1.php
•
http://www.geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamica/corrente.html
•
http://alfaconnection.net/pag_avsf/ele0201.htm
•
•
http://pontociencia.org.br/experimentosinterna.php?experimento=822&DIFERENCAS+ENTRE+CORRENTE+ALTERNADA+AC+E+CORRE
NTE+DIRETA+DC
http://professorneco.spaceblog.com.br/147359/Anatomia-de-um-fio/
•
http://www.efeitojoule.com/2008/04/efeito-joule.html
FÍSICA, 3° Ano do Ensino Médio
Corrente Elétrica e sua intensidade
•
http://www.hardware.com.br/tutoriais/componentes-eletronicos-unidades-medidaconceitos-basicos/componentes-eletronicos.html
•
http://www.eletronica24h.com.br/Curso%20CC/aparte1/paginas1/eletronandando.html
•
http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp09.htm
•
http://ameliapedrosa2.com.sapo.pt/FM3/EFEITOS/Magnetico.htm
•
http://www.brasilescola.com/fisica/choques-eletricos.htm
•
http://www.tecmundo.com.br/televisao/2564-evitando-acidentes-eletricos.htm
•
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/choque-eletrico/choque-eletrico.php
•
http://www.sofisica.com.br/conteudos/curiosidades/velocidadedaeletricidade.php
•
TODOS OS ACESSOS FORAM FEITOS EM 24.05.2012
Tabela de Imagens
n° do direito da imagem como está ao lado da
slide14
foto
2
7a
7b
14
18
20
link do site onde se consegiu a informação
Data do
Acesso
22/08/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:American_ 21/08/2012
and_Bridal_with_a_full_moon.jpg
Ujjwal Kumar / American and Dridal Fall of
Niagara Falls on a full moon / Domínio
Público
Asim18 / Image of a pair of Energizer AA
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:01_Bateries, 2008 / Creative Commons
_Set_of_Energizer_Batteries.jpg
Attribution 3.0 Unported
Rmacker / A Panasonic 9-Volt Battery, 2008 / http://commons.wikimedia.org/wiki/File:9V_battery
Domínio Público
.jpg
Omegatron / GNU Free Documentation
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Simple_sin
License
e_wave.svg
KMJ / Eletric Bulb from Neolux / GNU Free http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gluehlamp
Documentation License
e_01_KMJ.jpg?uselang=pt-br
Queimadura / Adam Gould / Domínio
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ropeburn.j
Público
pg?uselang=pt-br
21/08/2012
21/08/2012
21/08/2012
21/08/2012
22/08/2012