Trabalho de fisica ensino médio

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Algumas descobertas históricas reveladas neste trabalho (Lampada de dendera e Pilha de bagdá)

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  • 1. ENSINO MDIOTRABALHO DE FSICAA IMPORTANCIA DA ELETRICIDADE PARA A VIDA MODERNAPorWanderson Joner Silva CruzBrasiliaMaio de 2012 1

2. TRABALHO DE FSICAA IMPORTANCIA DA ELETRICIDADE PARA A VIDA MODERNATrabalhoapresentadod i s c i p l i n a : F s i c a , do Prof.Por:Wanderson Joner Silva CruzSrie: Ensino MdioNota:_____Data: 18/05/2012BrasiliaMaio de 2012 2 3. SUMRIO1 - INTRODUO ............................................................................................. 042 DESENVOLVIMENTO ........................................................................ 05 75 2.1 - Tipos de circuitos eltricos........................................................................05 11 2.2 - Clculos de consumo de energia...................................................11 16 2.3 Pilhas........................................................................................16 193 CONCLUSO .................................................................................................204 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................215 ANEXOS .................................................................................................22 23 3 4. 1 - INTRODUOUm circuito eltrico se assemelha, de muitas maneiras, ao sistema circulatrio docorpo. Os vasos sangneos, as artrias, as veias e os capilares so como os fios de um circuito.Os vasos sangneos transportam o sangue pelo corpo. Os fios de um circuito carregam acorrente eltrica a diversas pores de um sistema eltrico ou eletrnico.O corao a bomba que impele a circulao do sangue no corpo. Ele gera a foraou a presso necessria para que o sangue circule. O sangue que circula pelo corpo abastecediversos rgos, como os msculos, o crebro e o sistema digestivo. Uma bateria ou gerador geravoltagem - a fora que distribui a corrente pelo circuito. Tome como exemplo uma simples lmpada eltrica. Dois fios se conectam a ela.Para que os eltrons faam seu trabalho e produzam luz, preciso que exista um circuito fechadopermitindo que eles cheguem lmpada e continuem circulando.O diagrama acima demonstra o circuito simples de uma lanterna, com uma pilhaem um extremo e uma lmpada no extremo oposto. Quando o comutador est na posio"desligado", o circuito no estar completo e no existir corrente. Quando ele estiver na posio"ligado", o circuito se completa e um fluxo de eltrons resulta na produo de luz pela lmpada.Os circuitos podem ser imensos sistemas de energia transmitindo megawatts deenergia em percursos de milhares de quilmetros - ou minsculos chips microeletrnicoscontendo milhes de transistores. A extraordinria miniaturizao dos circuitos eletrnicostornou possveis os computadores portteis. A nova fronteira sero os circuitos nanoeletrnicos,cujas dimenses sero medidas em nanmetros (bilionsimos de metro). Durante a leitura, aprenderemos mais sobre tipos de circuito eltrico, clculos deenergia e a qumica dos alimentos na nossa vida.4 5. 2 DESENVOLVIMENTO2.1 - TIPOS DE CIRCUITOS ELTRICOS Um circuito fechado tem um percurso completo para o fluxo da corrente. Umcircuito aberto no tem, o que significa que ele no funciona. Se a primeira vez que voc estse informando sobre circuitos, pode ser que imagine que um circuito aberto como uma porta ouporto aberto pelo qual a corrente pode fluir. E, quando fechado, ele seria como uma portafechada pela qual a corrente no fluiria. Na verdade, o que acontece o oposto, de modo quetalvez seja preciso algum tempo para que voc se acostume a esse conceito. Um curto-circuito um percurso de menor resistncia (normalmente realizado demaneira no intencional) que contorna parte do circuito. Isso pode acontecer quando dois fiosdesencapados em um circuito se tocam. A parte do circuito que a corrente no percorre devido aocurto-circuito deixa de funcionar, e uma corrente intensa comea a fluir. Isso pode gerar altoaquecimento dos fios e causar incndio. Como medida de segurana, fusveis e disjuntores abremo circuito automaticamente quando a corrente excessiva.Em um circuito serial, a mesma corrente flui por todos os componentes. Avoltagem total em ao no circuito a soma das voltagens em cada componente e a resistnciatotal a soma das resistncias de todo os componentes. Num circuito como esse, V =V1+V2+V3 e R = R1+R2+R3. Um exemplo de circuito serial um conjunto de luzes de Natal.Caso qualquer das lmpadas queime, no haver fluxo de corrente e nenhuma das lmpadas seacender. Circuitos paralelos so como os vasos sangneos de pequeno porte que saem deuma artria e se conectam a uma veia para devolver sangue ao corao. Imagine dois fios, cadaum dos quais representando uma artria e uma veia, com alguns fios menores que os conectem.Os fios menores tero a mesma voltagem, mas fluxos diferentes de corrente fluindo por eles irodepender da resistncia de cada fio. Um exemplo de circuito paralelo o sistema eltrico de uma casa. Uma nicafonte de energia eltrica fornece a mesma voltagem a todas as luzes e eletrodomsticos. Casouma das lmpadas se queime, a corrente pode continuar fluindo pelas demais luzes eeletrodomsticos. No entanto, caso acontea um curto-circuito, a voltagem cai a quase zero e osistema inteiro cai.Os circuitos so, geralmente, combinaes muito complexas de circuitos seriais eparalelos. Os primeiros circuitos eram circuitos de corrente contnua (CC) muito simples.Estudaremos a histria dos circuitos e a diferena entre corrente contnua e corrente alternada(AC) na prxima seo.5 6. As primeiras investigaes sobre a eletricidade esttica aconteceram sculosatrs. A eletricidade esttica a transferncia de eltrons produzida pela frico, como quando apessoa esfrega um balo de borracha na prpria roupa. Uma fasca ou fluxo de corrente dedurao muito curta pode ocorrer quando objetos portadores de carga entram em contato, masno existe fluxo eltrico contnuo. Na ausncia de uma corrente contnua, no pode existiraplicao til da eletricidade.A inveno da bateria - capaz de produzir um fluxo contnuo de corrente - tornoupossvel o desenvolvimento dos primeiros circuitos eltricos. Alessandro Volta inventou aprimeira bateria, a pilha voltaica, em 1800. Os primeiros circuitos utilizavam uma bateria eeletrodos imersos em um recipiente cheio de gua. O fluxo da corrente pela gua produziahidrognio e oxignio. A primeira aplicao ampla dos circuitos eltricos para uso prtico foi ailuminao eltrica. Pouco depois que Thomas Edison inventou a lmpada incandescente, eleprocurou aplicaes prticas para o produto por meio do desenvolvimento de um sistemacompleto de gerao e distribuio de energia. O primeiro sistema desse tipo nos Estados Unidosfoi a Pearl Street Station, no centro de Manhattan, que fornecia eletricidade para algunsquarteires de Nova York, primordialmente para iluminao. Uma das classificaes dos circuitos tem a ver com a natureza do fluxo dacorrente. Os circuitos mais antigos eram acionados a bateria, ou seja, por uma corrente constanteque flua sempre na mesma direo. Esse o sistema de corrente contnua, ou CC. O uso dacorrente contnua se manteve no perodo inicial de desenvolvimento dos circuitos eltricos. Umgrande problema do sistema CC que as estaes de energia s podiam servir a uma rea decerca de 2,5 km2, devido perda de energia na transmisso. Em 1883, engenheiros se propuseram a aproveitar o grande potencial de energiahidreltrica das Cataratas de Nigara, a fim de atender s necessidades de energia da cidade deBuffalo, no Estado de Nova York. Ainda que a energia gerada no local posteriormente viesse aabastecer tambm a cidade de Nova York e pontos ainda mais distantes, inicialmente havia umproblema de distncia. Buffalo ficava a apenas 25 quilmetros das quedas dgua, mas a idiano era praticvel at que Nikola Tesla a viabilizasse, como veremos na prxima seo.A INOVAO DE TESLAO engenheiro Nikola Tesla, ajudado por trabalhos tericos de Charles ProteusSteinmetz, desenvolveu a idia da corrente alternada, ou CA. Ao contrrio da correntecontnua, a CA est sempre mudando e reverte sua direo repetidamente. Como a CA se tornou a resposta para o problema da transmisso de energia adistncias maiores? Com a CA, possvel utilizar transformadores para modificar os nveis devoltagem em um circuito. Os transformadores operam sob o princpio da induo magntica,que requer um campo magntico produzido pela corrente alternada. Com os transformadores, asvoltagens podem ser intensificadas para transmisso de energia em longa distncia. Na pontareceptora, o nvel de voltagem pode ser reduzido a patamares mais seguros, como 110 V ou 220V, para uso residencial e empresarial.6 7. Tim Robberts/Photographers Choice/Getty Images Antes da descoberta da CA, ou corrente alternada, a transmisso de energia em longa distncia era impossvelPrecisamos de voltagens elevadas para que a energia percorra longas distnciasporque a resistncia dos fios causa perda de energia. Os eltrons que colidem com tomosperdem energia em forma de calor medida que viajam. Essa perda de energia proporcional aoquadrado da corrente que se move pelo fio. Para medir o volume de energia que uma linha transmite, multiplica-se a voltagempela corrente. Essas duas idias podem ser expressas por meio de uma equao na qual Irepresenta corrente, V representa voltagem e P representa potncia:(P = V? I) Consideremos como exemplo a transmisso de um megawatt. Caso elevemos avoltagem de 100 V para 10.000 V, podemos reduzir a corrente de 10.000 A para 100 A. Issoreduzir a perda de potncia por (100)2, ou 10.000. Foi esse o conceito desenvolvido por Tesla eessa idia tornou realidade a transmisso de energia das Cataratas de Nigara a Buffalo e, porfim, cidade de Nova York. Nos Estados Unidos e em muitos outros pases, a freqncia padro para aenergia em CA de 60 ciclos por segundo, ou 60 hertz (Hz). Isso significa que 60 vezes porsegundo um ciclo completo da corrente flui em uma direo e ento na direo oposta. Acorrente flui em uma direo por 1/120 de segundo e depois na direo oposta por mais 1/120 desegundo. O tempo que um ciclo demora a ser completado denominado perodo, no caso 1/60de segundo. Na Europa e outras regies, a freqncia padro da CA de 50 Hz.7 8. Edison x TeslaThomas Edison era um inventor brilhante e intuitivo. No entanto, sua educao formallimitada, especialmente em matemtica, o impedia de compreender verdadeiramente ateoria da eletricidade em CA. Ele compreendia bem o sistema CC, mas a correntealternada, estranhamente, parecia estar alm de sua compreenso. Edison se opsvigorosamente idia de usar CA na transmisso de energia a longa distncia, mas acorrente alternada gradualmente substituiu a contnua como forma bsica detransmisso de energia.Circuitos eletrnicos precisam de CA e CC ao mesmo tempo.CIRCUITOS ELETRNICOS Talvez voc j tenha ouvido falar do termo chip, especialmente se o assunto hardware de computao. Um chip uma pequena pea de silcio, geralmente com cerca de um 1cm2. Um chip pode ser um nico transistor (pea de silcio que amplifica sinais eltricos ouserve como comutador liga/desliga para uso em computadores). Ele tambm pode ser umcircuito integrado, composto por muitos transistores interconectados. Os chips ficam abrigadosno interior de um invlucro de plstico ou cermica conhecido como pacote. s vezes, aspessoas se referem a todo o pacote pelo nome chip, mas o chip na verdade o que fica dentro dopacote.Existem dois tipos bsicos de circuito integrado (CI): monoltico ou hbrido. OsCI monolticos incluem todo o circuito em um nico chip de silcio. Podem variar emcomplexidade de apenas alguns transistores a milhes de transistores em um chipmicroprocessador para computadores. Um CI hbrido um circuito com diversos chipsencapsulados no mesmo pacote. Os chips em CI hbrido podem ser uma combinao detransistores, resistores, capacitores e chips CI monolticos. A revoluo dos CI: microeletrnica Nos dias iniciais dos circuitos eletrnicos, componentes como tubos de vcuo e transistores eram aparelhos individuais montados em um chassi metlico ou em placas de circuito impresso. Mas, em 1959, dois pesquisadores, Jack Kilby, da Texas Instruments, e Robert Noyce, da Fairchild Semicondutor (que trabalhavam independentemente) deram incio revoluo da microeletrnica ao desenvolver o primeiro circuito integrado. Eles descobriram como combinar ou integrar diversos transistores e resistores, e como conect-los para formar um circuito, tudo isso na mesma pequena pea de silcio. Hoje, sistemas eletrnicos muito complexos - como microprocessadores que contm milhes de transistores - podem se encaixar em uma pea de silcio de 6 cm 2. So esses circuitos integrados que tornam possveis os computadores modernos. Uma placa de circuito impresso, ou PCB, serve de base ao circuito eletrnico. APCB e seus componentes compem uma placa montada de circuito impresso, ou PCBA. UmaPCB de mltiplas camadas pode conter at 10 PCB empilhadas. Condutores de cobre 8 9. eletrificados que passam por orifcios conhecidos como vias conectam as PCB individuais e elasformam um circuito eletrnico tridimensional.O mais importante elemento em um circuito eletrnico so os transistores. Osdiodos so pequenas peas de silcio que agem como vlvulas permitindo fluxo de corrente emapenas uma direo. Outros componentes eletrnicos so elementos passivos, como osresistores e os capacitores. Os resistores oferecem uma resistncia especfica corrente e oscapacitores armazenam carga eltrica. O terceiro elemento passivo bsico de um circuito oindutor, que armazena energia em forma de campo magntico. Os circuitos microeletrnicosraramente empregam indutores, mas eles so comuns em circuitos de energia de maior porte.A maior parte dos circuitos projetada por meio de programas de designassistido por computador, ou CAD. Muitos dos circuitos usados em computadores digitais soextremamente complexos e utilizam milhes de transistores, de modo que o CAD a nicamaneira prtica de projet-los. O projetista do circuito comea com uma especificao geral deseu funcionamento e o programa CAD prope um padro complexo de interconexes. Quando o padro metlico de interconexo gravado em uma PCB ou chip de CI,uma camada de proteo resistente gravao usada para definir o padro do circuito. O metalexposto recoberto pela gravao qumica, o que deixa na placa apenas o padro de metal queconecta os diferentes componentes.POR QUE A CA USADA EM CIRCUITOS ELETRNICOS?Em circuitos eletrnicos, as distncias so muito pequenas, ento por que usarCA? Primeiro, as correntes e voltagens desses circuitos representam fenmenos constantementemutveis, de modo que as representaes eltricas, ou anlogas, tambm mudamconstantemente. A segunda razo que as ondas de rdio (como as usadas em televisores, fornosde microondas e celulares) so sinais de CA em alta freqncia. As freqncias usadas em todosos tipos de comunicao sem fio vm avanando firmemente ao longo dos anos, da banda doskilohertz (kHz), nos dias iniciais do rdio, para a dos megahertz (mHz) e gigahertz (gHz) dehoje.Os circuitos eletrnicos usam CC para fornecer energia aos transistores e outroscomponentes dos sistemas eletrnicos. Um circuito retificador converte a energia CA em CC,reduzindo a voltagem elevada do sistema CA.Lista de tipos de circuitos eltricos 1. circuito aberto 2. circuito aceitador 3. circuito analgico 4. circuito binrio 5. circuito borboleta 6. circuito centelhador 7. circuito cgr 8. circuito cag 9. circuito caf 9 10. 10. circuito composto11. circuito contador12. circuito de controle de ganho por reverberao13. circuito de deslocamento14. circuito de disparo15. circuito digital16. circuito de dois impulsos17. circuito flip-flop18. circuito Eccles-Jordan19. circuito de enlace20. circuito de escala binria21. circuito de escalamento22. circuito de filamento23. circuito de Fleweling24. circuito de grade25. circuito de intertravamento26. circuito de Loftin-White27. circuito delta28. circuito de nivelamento29. circuito de ordens30. circuito de perdas31. circuito de pico32. circuito de placa33. circuito de programa34. circuito de rdio35. circuito de rejeio36. circuito diferenciador37. circuito divisor de fase38. circuito embaralhador39. circuito eletrnico40. circuito em ponte41. circuito equilibrado42. circuito equivalente43. circuito estendico44. circuito estrela45. circuito fantasma46. circuito fechado47. circuito indutivo48. circuito integrador49. circuito integrado50. circuito intensificador de baixos51. circuito lgico52. circuito terra53. circuito magntico54. circuito magntico fechado55. circuito Mesny56. circuito metlico57. circuito monofsico58. circuito no indutivo59. circuito neutralizador60. circuito neutralizador de Rice61. circuito neutralizador de Hazeltine 10 11. 62. circuito oscilatrio 63. circuito oscilador 64. circuito tico 65. circuito ptico 66. circuito paralelo 67. circuito primrio 68. circuito quadruplex 69. circuito receptor 70. circuito reflexo 71. circuito ressonante paralelo (cf. com circuito RLC) 72. circuito ressonante srie (cf. com circuito RLC) 73. circuito RLC 74. circuito srie 75. circuito simtrico 76. circuito simplex 77. circuito sintonizado 78. circuito sufocador de rudo 79. circuito squelch 80. circuito superposto 81. circuito tanque 82. circuito tanque de hastes paralelas 83. circuito telefnico 84. circuito telegrfico 85. circuito tetrafilar 86. circuito ultra-udium 87. circuito iscrono.2.2 - CLCULOS DE CONSUMO DE ENERGIA.CLCULO DO CONSUMO DE ENERGIA ELTRICA Muitas vezes, na propaganda de certos produtos de eletrnicos, destaca-se a suapotncia. Podemos citar como exemplos os aparelhos de som, os chuveiros e as fontes dosmicrocomputadores. Sabemos que esses aparelhos necessitam de energia eltrica para funcionar. Aoreceberem essa energia eltrica, eles a transformam em outra forma de energia. No caso dochuveiro, por exemplo, a energia eltrica transformada em energia trmica.Quanto mais energia for transformada em um menor intervalo de tempo, maiorser a potncia do aparelho. Portanto, podemos concluir que potncia eltrica uma grandezaque mede a rapidez com que a energia eltrica transformada em outra forma de energia. Define-se potncia eltrica como a razo entre a energia eltrica transformada e ointervalo de tempo dessa transformao. Observe o quadro abaixo:11 12. A definio de potncia eltrica, como se v no quadro acima, no o nico modoque ns temos para a sua determinao. Na eletrodinmica, lidamos muito com os valores detenso eltrica e corrente eltrica, e, portanto, nos seria muito til termos uma maneira dedeterminar a potncia eltrica sabendo os valores dessas grandezas. Considere ento um dispositivo que esteja participando de um circuito eltrico.Esse dispositivo chamado de bipolo e possui dois terminais, um por onde a corrente entra eoutro por onde a corrente sai. Pilhas e lmpadas so exemplos de bipolos. Para a corrente passar por esse bipolo, necessrio que seja estabelecida umadiferena de potencial (U) nos seus terminais, ou seja, uma tenso. Sabendo-se o valor dessatenso e o valor da corrente que flui pelo bipolo, podemos calcular o valor da potncia eltricaatravs da formula mostrada no quadro abaixo. 12 13. Potncia eltrica dissipadaQuando utilizamos algum aparelho que funciona base de transformao deenergia, podemos observar que ele esquenta durante o seu funcionamento. Isso no diferentequando estamos lidando com aparelhos que funcionam base de energia eltrica.Esse aquecimento conhecido como efeito Joule, e ele fruto das colises que oseltrons sofrem contra os tomos e ons que pertencem ao condutor. A energia que drenadanesse aquecimento chamada de energia dissipada.Existem aparelhos que tm como objetivo dissipar toda a energia eltrica etransform-la em energia trmica. Temos muitos exemplos cotidianos de aparelhos quefuncionam assim, o chuveiro, o ferro de passar, o forno eltrico, o secador de cabelo, etc.Os aparelhos citados so providos de resistores. Esses resistores so dispositivosque transformam integralmente a energia eltrica em energia trmica, e por isso, quando acorrente eltrica flui por ele, ele esquenta.Se tomarmos a lei de Ohm, junto com a frmula que se encontra no segundoquadro deste artigo, possvel determinar o valor da potncia eltrica dissipada. Observe oquadro abaixo: Com as duas ltimas frmulas do quadro, possvel determinar a potnciadissipada e, com a frmula que se encontra no canto inferior direito do quadro, pode-seresponder uma pergunta que vrias vezes levantada nas aulas de fsica sobre esse assunto:"Quando colocamos a chave do chuveiro na posio inverno, aumentamos ou diminumos aresistncia do chuveiro?" O chuveiro ligado a uma tenso praticamente constante. Na posio inverno, agua sai mais quente e por isso est havendo uma maior dissipao de energia. Se a tenso constante, para ocorrer o aumento da potncia necessrio diminuirmos o valor da resistncia. 13 14. Observe a frmula mencionada, a resistncia est no denominador, e por isso a sua reduoacarreta no aumento da potncia dissipada.Unidades de potncia e energia eltrica Nos livros didticos em geral, so adotados dois sistemas de unidades, o SistemaInternacional e o sistema prtico. Vamos ver as unidades de potncia e energia eltrica nessesdois sistemas. potncia eltrica As duas unidades de potncia mais usadas so o watt (W) e o quilowatt (kW).Elas esto representadas no quadro abaixo, assim como a converso entre elas: energia eltrica ,No Sistema Internacional, a unidade de energia eltrica o joule (J), mas naprtica usamos o quilowatt hora (kWh). A conta de consumo de eletricidade da sua residnciavem nessa unidade. Observe a figura a seguir: Note que o kWh uma unidade de medida grande e por isso ela compatvel parao uso nas medidas de energia eltrica. Imagine que sem avisar a companhia de fornecimento deenergia eltrica resolvesse enviar a conta de luz em joules. O valor da energia consumida seria o14 15. valor em kWh multiplicado por 3.600.000J. O resultado seria um valor muito grande que nomnimo resultaria em um susto no dono da conta.Clculo do consumo de energia eltricaVamos por meio de um exemplo bem simples ver como feito o clculo doconsumo de energia eltrica. Considere um banho de 10 minutos em um chuveiro eltrico depotncia de 5.200W. Primeiro, devemos passar a potncia do chuveiro para kW e o tempo dobanho para horas. Com a potncia em kW e o tempo em horas, o resultado do consumo j sair emkWh. Para obter esse consumo, usaremos a formula que foi apresentada na primeira figura desteartigo, pois ns temos o tempo e a potncia do chuveiro.Se soubermos o valor do kWh cobrado pela concessionria, poderemos determinarqual foi o custo desse banho. Vamos tomar o preo cobrado pela concessionria que fornece15 16. energia na minha casa, que vale R$ 0,32, e vamos multiplicar esse valor pelo valor da energiaconsumida durante o banho, nesse caso, 0,87kWh.Um valor relativamente pequeno, mas se considerarmos uma famlia com quatromembros, cada um tomando um banho de 10 minutos por dia, teremos um consumo dirio demais de um real. Se pensarmos no consumo mensal, teremos na conta mais de trinta reais devidosomente aos banhos da famlia. Ento podemos concluir que o chuveiro realmente responsvel por uma fatiasignificativa na despesa mensal com a conta de luz.2.3 - PILHAS.Pilha eltrica, clula galvnica, pilha galvnica ou ainda pilha voltaica umdispositivo que utiliza reaes de xido-reduo para converter energia qumica em energiaeltrica. A reao qumica utilizada ser sempre espontnea. Neste dispositivo, tm-se dois eletrodos que so constitudos geralmente de metaisdiferentes, que fornecem a superfcie na qual ocorrem as reaes de oxidao e reduo. Esteseletrodos so postos em dois compartimentos separados, imersos por sua vez em um meiocontendo ons em concentraes conhecidas e separados por uma placa ou membrana porosa,podendo ser composta por argila no-vitrificada, porcelana ou outros materiais. As duas metadesdesta clula eletroqumica so chamadas de compartimentos e tm por finalidade separar os doisreagentes participantes da reao de xido-reduo, do contrrio, os eltrons seriam transferidosdiretamente do agente redutor para o agente oxidante. Finalmente, os dois eletrodos soconectados por um circuito eltrico, localizado fora da clula, denominado circuito externo,garantindo o fluxo de eltrons entre os eletrodos.As pilhas no devem ser confundidas com as baterias. Enquanto a primeira apenasconverte energia qumica a eltrica, a segunda faz a interconverso entre energia qumica eeltrica. importante saber que na pilha, os eltrons fluem do nodo para o ctodo, sendoque o sentido da corrente eltrica, frequentemente utilizado na Fsica, se d do ctodo para onodo.16 17. HistriaNo sculo XVII, Otto Von Guericke inventou a primeira mquina para produzireletricidade. Na segunda metade do sculo XVIII, Luigi Aloisio Galvani comeou a pesquisarsobre a aplicao teraputica da electricidade. Aps dez anos de pesquisa publicou Sobre asforas de eletricidade nos movimentos musculares, onde conclua que os msculos armazenavamelectricidade (do mesmo modo que uma garrafa de Leiden) e os nervos conduziam essaeletricidade.No sculo XVIII, Alessandro Volta, pondo em prtica uma experincia de LuigiGalvani, descobriu algo curioso. Verificou que, se dois metais diferentes forem postos emcontacto um com o outro, um dos metais fica ligeiramente negativo e o outro ligeiramentepositivo. Estabelece-se entre eles uma diferena de potencial ou seja, uma tenso eltrica.Usando esta experincia como base, concebeu uma pilha, a que deu o nome de pilha voltaica.A pilha era composta por discos de zinco e de cobre empilhados e separados porpedaos de tecido embebidos em soluo de cido sulfrico. Esta pilha produzia energia eltricasempre que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre, colocados na extremidadeda pilha.Em 1812,Davy produziu um arco voltaico usando eltrodos de carvo ligados a uma bateria demuitos elementos.Funcionamento de uma pilhaVrios tipos de pilhas.Alguns modelos de pilhas comerciaisSuponhamos, por exemplo, que separemos fisicamente a barra de zinco de uma soluo desulfato de cobre. O zinco imerso numa soluo de sulfato de cobre, assim como uma barra decobre. As duas barras encontram-se interligadas eletricamente mediante um fio. Este dispositivoforma uma pilha.17 18. As barras de zinco e de cobre so denominadas eletrodos e fornecem a superfcie na qualocorrem as reaes de oxidao e de reduo. Se os eletrodos de zinco e o cobre forem ligadosentre si, por meio de um circuito externo, haver um escoamento de eltrons atravs dessecircuito, do eletrodo de zinco para o de cobre, em cuja superfcie sero recebidos pelos onsCu+2. (lembre-se da fila de reatividade!).E esses ons sero reduzidos e os tomos de cobre se depositaro na superfcie do eletrodo decobre (eletrodeposio). Nesta clula o eletrodo de zinco denominado nodo. O nodo umeletrodo no qual ocorre a oxidao:Zn(s) Zn2+ + 2e (reao andica)O eletrodo de cobre, nesta composio, ser o ctodo, um eletrodo no qual se realiza a reduo.Cu2+ + 2eCu(s) (reao catdica)Logo,nodo = local onde ocorre oxidaoCtodo = local onde ocorre reduo medida que se vai realizando a reao da clula, os ons de zinco migram afastando-se donodo de zinco, em direo do eletrodo de cobre, semelhana do que ocorre com os ons decobre. A pilha pode conter uma parede permevel ou uma ponte salina (com cloreto de potssio,os ons Cl migram em direo ao nodo e os ons K+ migram em direo ao ctodo) que fazem ocontato entre as duas clulas. As reaes de eletrodo e a reao da clula so:nodo : Zn (s) Zn2+ + 2 eCtodo : 2 e + Cu2+ Cu(s)Reao Global da Clula: Zn(s) + Cu2+Zn2+ + Cu(s)Uma primeira bateria de douradura ou pilha feita mais de 2000 anos. O engenheiro alemo Wilhelm Koning Em 1936 ele encontrou-se trabalhando nacave do Museu de Bagdad Iraque (mais precisamente Kuyut Rabboua), do qual ele foi diretorpara a funo de pr em esgotos, quando vrios elementos encontrados na Antiguidade noclassificada. Um desses objetos de particular interesse, j que parecia ser, de facto, umagalvnica gerador , Uma bateria capaz de gerar eletricidade.Externamente o objeto apareceu como um vaso bastante elevada e longa, mas nomaior do que a de uma mo. O vaso era feito de argila amarela na parte superior e tinha umatampa de asfalto, que governam um cilindro de cobre de 2,6 centmetros x9, que por sua vezcontinha um pequeno cilindro de ferro. Que desencadeada em espanto Koning e outros, porm,foi o fato de que o preenchimento do interior da cmara uma soluo ligeiramente cida, o objeto produzida, que poderia alimentar uma tocha por alguns minutos. Vrios estudiosos tm usadosubstncias diferentes para ver o impacto que produziu a pilha: a gua salgada de sulfato decobre para benzoquinona com vinagre.18 19. Embora a tenso produzida por esta bateria, 1,5 volt, foi muito pobre e poucodurvel, vrios estudiosos tm sugerido que diferentes ponendone em srie ou em paralelo teriasido possvel a utilizao da energia produzida para vrios fins, tais como douradura tcnicascom mestres. Embora no tenham sido encontrados restos mostram que este tipo de trabalho, nopodem ser excludos para o tempo (Civilizao das Partes II sec. AC), usando esta tcnica. Bastapensar que, mesmo hoje em dia essas mesmas reas de douradura este mtodo ainda amplamente aplicado: o processo constitudo essencialmente nellimmergere o objeto deve sersubmetido a folheado a ouro em uma soluo de sais de cianeto de ouro vaso suficientementeporosos, imerso na sua tempo em uma soluo salina. A reao de oxidao realizada por umpedao de zinco imersos na primeira soluo e ligado rede elctrica. O chamado g poderia seruma ferramenta para bruto douradura ento. Tudo isto foi confirmado em 1938 pela Universidade da Pensilvnia, onde ochamado Bagd baterias ainda esto expostos. Uma vez que esses navios foram bem 2000 anouma pergunta como foi possvel a realizao de tais produtos manufacturados, excepto com aajuda de umcompreenso da origem extra-terrestre : Este o pressuposto de que osapoiantes de avanararqueologia espacial .Imagens relacionadasESQUEMA DE UMA BATERIA DE BAGD 19 20. 3 - CONCLUSO H cerca de 100 anos no era utilizada a electricidade. As actividades humanasestavam centralizadas na agricultura, onde se aplicava o trabalho humano e o animal. O mesmose passava com outras profisses. A comunicao entre as pessoas era lenta, de voz a voz ouatravs de mensageiros a p ou a cavalo ou, enfim, por barco. A deslocao das pessoas tambmera lenta e feita pelos mesmos meios.A iluminao era natural ou feita com a queima de leos, por exemplo, de baleia(o que originou um grande desastre da populao destes animais) ou, mais recentemente, queimade gases.O aquecimento era feito com queima de lenha, assim como a cozedura dosalimentos. Os vesturios eram feitos manualmente.A inveno do gerador elctrico veio alterar todo este modo de vida. A invenodo telefone por Bell tornou a comunicao distncia praticamente instantnea. A inveno daluz elctrica por Edison melhorou a qualidade de vida e a possibilidade de trabalhar nos perodosnoturnos. O motor elctrico desenvolveu as indstrias e os transportes, o fongrafo, o rdio e ateleviso revolucionaram as comunicaes. Em soma, a electricidade revolucionou por completo o modo de vida humano emtodos os aspectos, melhorando a qualidade de vida. Desde as primeiras descobertas muito tempo atrs antes de cristo nascer, ohomem vem se desenvolvendo atravs do tempo e se aperfeioando cada vez mais, amanipulao e controle de eletricidade nos trouxe benefcios incalculveis.20 21. 4 - BIBLIOGRAFIAhttp://www.escolher-e-construir.eng.br/Dicas/DicasI/Kwatt/pag1.htmhttp://www.copel.com/hpcopel/simuladorhttp://www.eflul.com.br/consumidores/calculo-de-energia-eletricahttp://www.forumpcs.com.br/comunidade/viewtopic.php?t=212604http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/consumo.phphttp://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_de_Bagd%C3%A1http://www.youtube.com/watch?v=ErGQWe1ZTn4http://www.arcadiaclub.com/pt/alien/bagdad_bateria_jarra.htmhttps://www.google.com.br/search?q=Pilha+de+bagda&hl=pt-BR&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=3HepT7TWBKPw0gHl58COBQ&ved=0CGIQsAQ&biw=1280&bih=833 21 22. 5 - ANEXOSUm vaso com componentes da PILHA DE BAGD22 23. Um vaso DOS COMPONENTES DE BAGD Circuito eltrico 23