Efeitos da Corrente Elétrica
Prof. Luciano Mentz
1. Efeito Magnético
Corrente elétrica produz campo magnético. Esse efeito é facilmente
verificado com uma bússola e será estudado no eletromagnetismo.
2. Efeito Químico
Quando a corrente elétrica atravessa uma solução iônica ocorre a
eletrólise. Esse efeito é aplicado na galvanização de metais e estudo na
disciplina de química
3. Efeito Fisiológico
4. Efeito Luminoso
Quando a corrente elétrica atravessa um
gás, sob baixa pressão, ocorre emissão
de luz. Esse efeito é aplicado nas
lâmpadas fluorescentes e de vapor de
sódio. Será estudado em física moderna.
5. Efeito Térmico ou Efeito Joule
Elétrons em movimento aquecem o condutor, devido as colisões dos
elétrons livres com os átomos. Esse efeito ocorre nos aquecedores
elétricos, chuveiros elétricos, ferros elétricos, chapinha, torradeira,
secador de cabelo...
ENERGIA
ELÉTRICA
Como gerar Energia Elétrica?
Reações Químicas
Movimento de
bobinas em
campos
magnéticos
Células Fotovoltaicas
ímãs
geram
Campo
Magnético entre os seus
pólos
Quando varia o fluxo magnético entre os pólos, corrente elétrica alternada
é criada.
N
S
Usinas Hidrelétricas
Energia Potencial Gravitacional
Energia Cinética
Energia Cinética na bobina
Energia Elétrica
Usinas Hidrelétricas
Prós: Energia Renovável e não-poluidora (limpa). Após construída,
muito barato de ser mantida. Alto rendimento.
Contra: Fonte limitada a geografia da região (necessita de quedas
d´água), danos ambientais na área acima da represa (inundada) e rio
abaixo. Necessita de chuvas constante.
Brasil: Quase 65% da energia produzia está nas hidrelétricas.
Argumentos a favor:
Belo Monte: 1 MWh = R$22,00
Eólica: 1 MWh = R$99,00
Solar: 1 MWh = R$200,00
Produção Energética
equivalente a 19 termelétricas
ou 19 angra I, 3700 torres
eólicas, 49,9 milhões de placas
solares
Demanda energética aumentou
7,8% em 2010.
A capacidade média de
operação da usina (42%) é
superior a das usinas na França
e Espanha.
Desenvolvimento nas cidades
próximo as usinas.
Argumentos contrários:
Área alagada: 640 km²
Porto Alegre: 470 km²
Canoas: 131 km²
20 mil pessoas sairão de suas casas.
100 mil novos moradores em Altamira
(população atual: 100 mil).
100 milhões m³ de floresta desmatada
para os canais encher o reservatório.
100 km do rio com vazão reduzida.
Mil índios desalocados.
Usinas Termelétricas
gás natural, carvão e óleo
Queima do Combustível
(reação química)
Energia Térmica
Energia Cinética na bobina
Energia Elétrica
Usinas Termelétricas
Prós: Barato, não depende do clima (seca ou estação chuvosa) e pode
ser ligada e desligada. Instalação em qualquer lugar com água próxima.
Empregos e rotatividade econômica.
Contra: Energia não-renovável, emite poluentes na atmosfera (enxofre,
CO2, mercúrio...), contribui para a chuva ácida e aquecimento global.
Problemas de saúde para moradores próximos as usinas. Requer
sistema de transporte. Aquecimento da água do rio/lago.
Brasil: Aproximadamente 18% da matriz energética.
Usinas Nucleares
Fissão Nuclear
(quebra do núcleo do
átomo)
Energia Térmica
Energia Cinética na bobina
Energia Elétrica
Usinas Nuclear
Prós: Energia limpa, combustível barato, fonte mais concentrada de
geração de energia, o resíduo mais compacto de todas as fontes, fácil
de transportar. Não depende do clima. Instalação em qualquer lugar
com água próxima. 96% do combustível é utilizado
Contra: Energia não-renovável, muitos investimentos nos sistemas de
emergência, de resíduo radioativo e de armazenamento. Aquecimento
da água do mar/rio. Em caso de acidente a radiação durará por séculos
e medo de ataques terroristas ou produção de uma bomba atômica.
Brasil: 1,53% da matriz energética (Angra 1 e 2, Angra 3 em construção,
e estudos para colocar 2 no nordeste).
Mundo: 210 usinas em 31 países. França 78%, Bélgica 54%, Suécia
48%, Japão 30%, EUA 19%.
Usinas Eólicas
Energia Cinética dos ventos
Energia Cinética na bobina
Energia Elétrica
Usinas Eólicas
Prós: é grátis! Não poluidora e renovável.
Contra: Equipamento caro de se manter, necessita de ventos
constantes. Impacto ambiental em aves migratórias, necessita de
armazenamento de energia de alto custo (por exemplo baterias), baixo
rendimento. Poluição visual e sonora.
Brasil: 1,56% da matriz energética (20º produtor mundial).
Objetivo: 3% até 2016 (4º maior produtor)
Usinas Geotérmicas
Energia Térmica da Terra
Energia Cinética na bobina
Energia Elétrica
Biomassa
Queima da matéria
orgânica
Energia Térmica
Energia Cinética na bobina
Brasil: 7,91%
Energia Elétrica
Energia Solar
Prós: é grátis! Não poluidora e renovável.
Contra: Células fotovoltaicas são muito caras. Depende de grande
incidência solar e armazenamento de energia (baterias). Produção do
kWh mais caro entre todas formas de energia.
Rendimento médio: 25%
Perdas de Energia Nos
Processos
Atrito
(Energia Cinética)
Efeito Joule
(Energia Elétrica)
Energia Térmica
Energia Sonora
Energia Térmica
Custo médio na produção de 1 MWh
Hidrelétrica – R$10 a R$25
Nuclear – R$22 (Angra I e II, especificamente)
Termelétrica – R$75
Eólica – R$98
Solar – R$200
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoCapacidadeBrasil.asp
(ENEM-2010)
Deseja-se instalar uma estação de geração de energia elétrica em um município
localizado no interior de um pequeno vale cercado de altas montanhas de difícil
acesso. A cidade é cruzada por um rio, que é fonte de água para consumo,
irrigação das lavouras de subsistência e pesca. Na região, que possui pequena
extensão territorial, a incidência solar é alta o ano todo. A estação em questão irá
abastecer apenas o município apresentado.
Qual forma de obtenção de energia, entre as apresentadas, é a mais indicada
para ser implantada nesse município de modo a causar o menor impacto
ambiental?
a) Termelétrica, pois é possível utilizar a água do rio no sistema de refrigeração.
b) Eólica, pois a geografia do local é própria para a captação desse tipo de
energia.
c) Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas não afetaria a
população.
d) Fotovoltaica, pois é possível aproveitar a energia solar que chega à superfície
do local.
e) Hidrelétrica, pois o rio que corta o município é suficiente para abastecer a
usina construída.
Questão 20 – Enem 2009
O esquema mostra um diagrama de bloco de uma estação geradora de eletricidade
abastecida por combustível fóssil.
Se fosse necessário melhorar o rendimento dessa usina, que forneceria eletricidade
para abastecer uma cidade, qual das seguintes ações poderia resultar em alguma
economia de energia, sem afetar a capacidade de geração da usina?
(A) Reduzir a quantidade de combustível fornecido à usina para ser queimado.
(B) Reduzir o volume de água do lago que circula no condensador de vapor.
(C) Reduzir o tamanho da bomba usada para devolver a água líquida à caldeira.
(D) Melhorar a capacidade dos dutos com vapor conduzirem calor para o ambiente.
(E) Usar o calor liberado com os gases pela chaminé para mover outro gerador.
Questão 25 – Enem 2008
A energia geotérmica tem sua origem no núcleo derretido da Terra, onde as temperaturas
atingem 4.000 ºC. Essa energia é primeiramente produzida pela decomposição de materiais
radiativos dentro do planeta.
Em fontes geotérmicas, a água, aprisionada em um reservatório subterrâneo, é aquecida
pelas rochas ao redor e fica submetida a altas pressões, podendo atingir temperaturas de
até 370 ºC sem entrar em ebulição. Ao ser liberada na superfície, à pressão ambiente, ela se
vaporiza e se resfria, formando fontes ou gêiseres. O vapor de poços geotérmicos é
separado da água e é utilizado no funcionamento de turbinas para gerar eletricidade. A água
quente pode ser utilizada para aquecimento direto ou em usinas de dessalinização.
Roger A. Hinrichs e Merlin Kleinbach. Energia e meio ambiente. Ed. ABDR (com adaptações).
Depreende-se das informações acima que as usinas geotérmicas
(A) utilizam a mesma fonte primária de energia que as usinas nucleares, sendo, portanto,
semelhantes os riscos decorrentes de ambas.
(B) funcionam com base na conversão de energia potencial gravitacional em energia térmica.
(C) podem aproveitar a energia química transformada em térmica no processo de
dessalinização.
(D) assemelham-se às usinas nucleares no que diz respeito à conversão de energia térmica
em cinética e, depois, em elétrica.
(E) transformam inicialmente a energia solar em energia cinética e, depois, em energia
térmica.
Respostas
1) D
2) E
3) D
4) A