Corrente Eletrica

 

Apostila de Física

Eletrodinâmica

1. ELETRODINÂMICA: é a parte da

Eletricidade que

estuda as cargas elétricas em movimento.

2. CORRENTE ELÉTRICA:

3º Ano

Professora: Adenilza

IMPORTANTE:

Freqüentemente utilizamos submúltiplos do Ampere. 1 mA = 10-3 A (miliampère) 1 μA = 10-6 A (microampère) 1 nA = 10-9 A (nanoampère)

 A corrente elétrica é um movimento ordenado de

Exercício

cargas elementares.

1 .  Numa secção transversal de um fio condutor passa uma

A corrente elétrica é devido ao movimento de: a) elétrons livres nos sólidos (metais); b) elétrons e íons nos gases (lâmpadas fluorescentes); c) íons nos líquidos (pilhas e baterias).

carga de 10C a cada 2,0s. A intensidade da corrente elétrica neste fio será: a) 5,0mA b) 10mA c) 0,50 A d) 5,0A e) 10A

Para facilitar a compreensão sobre o estudo da corrente

2 .  Num fio de cobre passa uma corrente contínua de 20A.

elétrica, vamos imaginar duas situações:

Isso quer dizer que, em 5,0s, passa por uma secção reta do fio um número de elétrons igual a: (e=1,6. 10-19C) a) 1,25. 1020  b) 3,25. 1020  20 c) 4,25. 10   d) 6,25. 1020  e) 7,00. 1020 

1 -Um fio metálico, como o da figura a seguir, possui elétrons em movimento desordenado em seu interior.

2 - Ao ligarmos este condutor aos pólos de uma bateria (gerador), se estabelece um campo elétrico sem eu interior. Os elétrons, agora, estarão sob a ação de uma força elétrica que fará com que eles sejam acelerados adquirindo uma considerável energia cinética (energia de movimento).

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3 .  Pela Secção reta de um fio, passaram 5,0.10  elétrons a

cada 2,0s. Sabendo-se que a carga elétrica elementar vale 1,6.10-19C, pode-se afirmar que a corrente elétrica que percorre o fio tem intensidade: a) 500mA b) 800mA c) 160mA d) 400mA e) 320mA 4 .  A corrente elétrica nos condutores metálicos é

constituída de: a.  a.  Elétrons livres no sentido convencional. b.  b.  Cargas positivas no sentido convencional. c.  c.  Elétrons livres no sentido oposto ao convencional. d.  d.  Cargas positivas no sentido oposto ao convencional. e.  e.  Íons positivos e negativos fluindo na estrutura cristalizada do metal. Outra explicação para a causa da corrente elétrica é a diferença de potencial (ddp). 3.

INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA 

é a quantidade de carga elétrica total Q que atravessa uma secção reta S de um condutor por intervalo de tempo Δt.

O enunciado a seguir refere-se às questões 05 e 06: Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante. Sabendo que uma carga elétrica de 64 C atravessa uma seção transversal do fio em 4,0 s. Dado a carga elementar do elétron: e = 1,6. 10 −19 C. 5 . Assinale a intensidade de corrente elétrica que percorre o fio: a) 32 A b) 16 A c) 12 A d) 10 A e) 8 A 6 .  Determine o número de elétrons que atravessa uma

seção do condutor. 20 a) 2,0. 10  elétrons 20

b) 3,0. 10  elétrons c) 4,0. 1020 elétrons 20 d) 5,0. 10 elétrons e) 6,0. 1020 elétrons

 

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Eletrodinâmica

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Professora: Adenilza

4 GRÁFICO DA CORRENTE ELÉTRICA 7.  Utilizando um aparelho sensível, foi possível medir a

passagem de 25,0. 102  elétrons por segundo através de uma seção de um condutor. Sendo a carga elementar de −19 1,6. 10  C, calcule a intensidade de corrente elétrica. a) 4,0. 10−17 A − b) 4,0. 10 16 A c) 4,0. 10−15 A − d) 4,0. 10 14 A e) 4,0. 10−13 A 8.  O gráfico abaixo representa a intensidade da corrente que percorre um condutor em função do tempo.

Sendo a carga elementar e = 1,6 x 10-19 C, determine: (a) a carga elétrica que atravessa a seção transversal do condutor em 6 s; (b) o número de elétrons que nesse intervalo de tempo atravessou a seção; (c) a intensidade média de corrente elétrica entre 0 e 6 s.

5 CLASSIFICAÇÃO DA CORRENTE ELÉTRICA 5.1 - Corrente Contínua A corrente contínua constante tem sentido e intensidades constantes em função do tempo. Exemplo: pilha comum. 5.2 - Corrente Alternada A corrente alternada muda periodicamente no tempo. No caso da figura, a corrente alternada é senoidal. Exemplo: corrente elétrica residencial.

9.  Uma corrente elétrica, cujo valor está representado no

gráfico abaixo, flui num condutor durante 80s. Obs1: O sentido convencional da corrente elétrica é contrário ao do movimento dos elétrons.  Obs2: A corrente contínua (CC) mantém o seu sentido com

o tempo e a corrente alternada (CA), alterna o seu sentido periodicamente. Obs3: A velocidade dos elétrons num fio metálico é ocorrendo um movimento relativamente baixa, Nesse intervalo de tempo, a carga elétrica, em Coulomb, que passa por uma secção transversal do condutor, é igual a: a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 -19

10 - A carga elétrica de um elétron vale 1,6 . 10   C. A passagem, pelo filamento de uma lâmpada, de 1,25. 10 17 elétrons/s equivale a uma corrente elétrica, em mA, igual a: -2 a) 1,3. 10   -1 c) 2,0. 10   2 e) 2,0. 10   -2 b) 1,8. 10   d) 2,0. 10.

simultâneo entre eles ao longo de todo o fio. Isto explica o

fato de uma distante lâmpada incandescente acender no momento em que o interruptor é ligado. Relação entre as correntes elétricas em um nó

Nó é o ponto de um circuito elétrico em que mais de dois fios condutores estão interligados (ponto P da figura abaixo). Em qualquer intervalo de tempo, a quantidade de elétrons que chega ao nó é igual à que sai dele. Então, a soma das intensidades das correntes elétricas que chegam ao nó também é igual à soma das que dele saem:

i1 + i2 = i3 + i4 

 

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LEITURA COMPLEMENTAR

6 EFEITO DA CORRENTE ELÉTRICA:

CHOQUE ELÉTRICO

6.1 - Efeito térmico ou efeito Joule.

O choque elétrico é causado por uma corrente elétrica que passa através do corpo humano ou de um animal qualquer. O pior choque é aquele que se origina quando uma corrente elétrica entra pela mão da pessoa e sai pela outra. Nesse caso, atravessando o

Qualquer condutor sofre um aquecimento ao ser atravessado por uma corrente elétrica. Esse efeito é a base de funcionamento dos aquecedores elétricos, chuveiros elétricos, secadores de cabelo, lâmpadas térmicas etc.

tórax, ela tem de afetar o grande coraçãochance e a respiração. Se fizerem parte do circuito elétrico o dedo polegar e o dedo indicador de uma mão, ou uma mão e um pé, o risco é menor. O valor mínimo de corrente que uma pessoa pode perceber é 1 mA. Com uma corrente de 10 mA, a pessoa perde o controle dos músculos, sendo difícil abrir as mãos para se livrar do contato. O valor mortal está compreendido entre 10 mA e 3A

6.2 - Efeito luminoso. Em determinadas condições, a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito faz com que ele emita luz. As lâmpadas fluorescentes e os anúncios luminosos. São aplicações desse efeito. Neles há a transformação direta de energia elétrica em energia luminosa.

6.3 - Efeito magnético. Um condutor percorrido por uma corrente elétrica cria, na região próxima a ele, um campo magnético. Este é um dos efeitos mais importantes, constituindo a base do funcionamento dos motores, transformadores, relés etc. 6.4 - Efeito químico. Uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando é atravessada por uma corrente elétrica. É a eletrólise. Esse efeito é utilizado, por exemplo, no revestimento de metais: cromagem, niquelação etc.

Normalmente, a resistência elétrica de nossa pele é grande e limita o estabelecimento de uma corrente elétrica caso a tensão aplicada não seja muito grande. Com a pele seca, por exemplo, não tomamos nenhum choque se submetidos à tensão de 12 V, mas se a pele estiver úmida a resistência elétrica cai muito e podemos levar um choque considerável. forma de se evitar os choques elétricos é fazer a ligaçãoUma dos aparelhos à terra.

É a voltagem ou a corrente que fará mal? Muitas vezes você vê uma placa dizendo: "Perigo  –  alta voltagem"; mas alta voltagem, ou alto potencial, não lhe causará mal. Alta voltagem pode dar lugar a uma intensa corrente, e esta é que produz o dano. Um pombo, pousando num fio de alta voltagem, não é afetado por esta, porque nenhuma corrente passa através do seu corpo. Se ele tocar dois fios ao mesmo tempo, a corrente o queimará.