Apostila de Física Eletrodinâmica 3º Ano Professora: Adenilza

1. ELETRODINÂMICA: é a parte da Eletricidade que

estuda as cargas elétricas em movimento.

2. CORRENTE ELÉTRICA:

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).

Para facilitar a compreensão sobre o estudo da corrente

elétrica, vamos imaginar duas situações:

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).

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.

Exercício 1 . Numa secção transversal de um fio condutor passa uma

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

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

Isso quer dizer que, em 5,0s, passa por uma secção reta do

fio um número de elétrons igual a: (e=1,6. 10-19

C)

a) 1,25. 1020

b) 3,25. 1020

c) 4,25. 1020

d) 6,25. 1020

e) 7,00. 1020

3 . Pela Secção reta de um fio, passaram 5,0.1018

elétrons a

cada 2,0s. Sabendo-se que a carga elétrica elementar vale

1,6.10-19

C, 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. Elétrons livres no sentido convencional.

b. Cargas positivas no sentido convencional.

c. Elétrons livres no sentido oposto ao convencional.

d. Cargas positivas no sentido oposto ao convencional.

e. Íons positivos e negativos fluindo na estrutura

cristalizada do metal.

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.

a) 2,0. 1020

elétrons

b) 3,0. 1020

elétrons

c) 4,0. 1020

elétrons

d) 5,0. 1020

elétrons

e) 6,0. 1020

elétrons

A corrente elétrica é um movimento ordenado de

cargas elementares.

IMPORTANTE: Freqüentemente utilizamos submúltiplos do Ampere. 1 mA = 10

-3 A (miliampère)

1 μA = 10-6

A (microampère) 1 nA = 10

-9 A (nanoampère)

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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

1,6. 10−19

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.

9. Uma corrente elétrica, cujo valor está representado no

gráfico abaixo, flui num condutor durante 80s.

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

10 - A carga elétrica de um elétron vale 1,6 . 10-19

C. A

passagem, pelo filamento de uma lâmpada, de 1,25. 1017

elétrons/s equivale a uma corrente elétrica, em mA, igual a:

a) 1,3. 10-2

c) 2,0. 10

-1

e) 2,0. 102

b) 1,8. 10-2

d) 2,0. 10.

4 - GRÁFICO DA CORRENTE ELÉTRICA

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.

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

relativamente baixa, ocorrendo um movimento

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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6 - EFEITO DA CORRENTE ELÉTRICA:

6.1 - Efeito térmico ou efeito Joule.

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.

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.

LEITURA COMPLEMENTAR

CHOQUE ELÉTRICO

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

tórax, ela tem grande chance

de afetar o coração 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

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. Uma forma de se evitar os choques elétricos é

fazer a ligação 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.