Apostila 3 Capítulo 12 Gnomo Eletrodinâmica: estudo qualitativo Página 304 CONSIDERAÇÕES INICIAIS A matéria é constituída por átomos. Os átomos, por sua vez, são formados por inúmeras partículas elementares, sendo as principais: prótons, elétrons e nêutron • prótons possuem carga elétrica positiva; • elétrons possuem carga elétrica negativa; • nêutrons não possuem carga elétrica. Gnomo CORRENTE ELÉTRICA Considere o condutor metálico da figura (a) no qual seus elétrons “livres” estão em movimento caótico. Considere ainda, na figura (b), um dispositivo, no qual destacamos duas regiões: região A com permanente falta de elétrons (pólo positivo) e região B com permanente excesso de elétrons (pólo negativo). Gnomo SENTIDO REAL E CONVENCIONAL DA CORRENTE ELÉTRICA Como os elétrons possuem cargas negativas. Eles se movimentam, como mostrado na figura (c), pois se repelem do pólo negativo, sendo assim este o sentido real da corrente elétrica. No entanto, por convenção, consideramos como sentido da corrente elétrica contrária a da realidade, como indicado na figura (d). Este sentido é denominado sentido convencional da corrente elétrica. Gnomo Sentido real da corrente elétrica Sentido convencional da corrente elétrica TENSÃO ELÉTRICA OU DDP (DIFERENÇA DE POTENCIAL) Define-se tensão elétrica U a grandeza que nos informa quanto de energia elétrica o gerador fornece para cada portador de carga elétrica unitária que o atravessa. Gnomo Simbologia - + • Símbolo elétrico de gerador (pilha, bateria) • Símbolo elétrico de fio condutor • Símbolo elétrico de lâmpada • Símbolo elétrico de resistor • Símbolo elétrico de chave interruptora Gnomo REPRESENTAÇÃO DE UM CIRCUITO ELÉTRICO SIMPLES E DO SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA i – corrente elétrica, sempre representada sobre os fios de ligação. - + e i e – caminho feito pelos elétrons, sempre representada fora do circuito elétrico. Gnomo ASSOCIAÇÃO DE PILHAS A tensão nominal de uma pilha é de 1,5 V. 1,5 V Série Resulta em uma tensão maior para o circuito elétrico. A tensão resultante é a soma das tensões nominais associadas. = 1,5 V 1,5 V 1,5 V 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V Gnomo ASSOCIAÇÃO DE PILHAS Paralelo A tensão nominal é mantida, no entanto o tempo de duração é maior. = 1,5 V 1,5 V Gnomo COMO LIGAR UMA LÂMPADA. Gnomo EXERCÍCIOS EXTRA 1) Conceitue corrente elétrica. 2) No terminal saliente das pilhas comuns, o sinal + (positivo) indica apenas que o potencial elétrico desse terminal é maior que o outro, indicado pelo sinal – (negativo). Nas pilhas comuns, independente do tamanho delas (pequena, média ou grande), existe um número que indica essa diferença de potencial. a) Qual é esse número e qual a unidade de medida que o acompanha? b) Como se chama a grandeza física representada pela unidade de medida V? 3) O que é necessário para que haja uma corrente elétrica num circuito? 4) Usando apenas um pedaço de fio de cobre e uma pilha, é possível acender uma lâmpada de 2,2 V. Uma das possibilidades é mostrada na figura ao lado. Note que o circuito é fechado, formando um caminho metálico sem interrupção, que vai de um pólo a outro da pilha, passando pelo filamento da lâmpada. O quadro abaixo apresenta um conjunto de possibilidades. Com base nele, responda. a) Em que situações a lâmpada acende? b) Se o filamento de uma lâmpada se queimar, haverá corrente elétrica entre os dois pólos da pilha até a lâmpada? Justifique a sua resposta. Gnomo