1) O documento discute os conceitos básicos de corrente elétrica, incluindo como gerar uma corrente em um circuito com um gerador, condutor e carga. 2) São descritos os tipos de corrente elétrica, incluindo corrente contínua, corrente alternada e corrente iônica. 3) São explicados os principais efeitos da corrente elétrica, como efeito térmico, efeito químico, efeitos fisiológicos, efeito magnético e efeito lumin

1. Autores Profs.: Célio Normando e Vasco Vasconcelos Física Introdução ao Estudo da Eletrodinâmica

3. Introdução Quando se estabelece uma diferença de potencial nos extremos do fio condutor, os elétrons livres do fio passam a se deslocar ordenadamente da extremidade B para a extremidade A . Agora as cargas elétricas possuem um movimento ordenado e os fenômenos elétricos decorrentes deste movimento preferencial das cargas serão analisados pela eletrodinâmica . A B U AB  0 V A > V B E

5. GERADOR Orienta o movimento dos elétrons CONDUTOR Assegura a transmissão da corrente elétrica. CARGA Utiliza a corrente elétrica (transforma em trabalho) IMPORTANTE : Em um segmento AB de um fio metálico por onde passa uma corrente elétrica contínua e constante, a carga elétrica total de AB é nula.

6. Para que haja corrente elétrica é necessário que o circuito esteja fechado . Gerador Carga

7. Corrente Elétrica É um movimento orientado de cargas elétricas. Nos estudos iniciais da corrente elétrica, não se sabia exatamente quais as cargas que se moviam no condutor, se as positivas ou as negativas. Diante disso, estabeleceu-se o seguinte: A corrente elétrica só se estabelece em um condutor quando as extremidades deste condutor são submetidas a uma diferença de potencial . A B U AB  0 V A > V B E

8. Corrente Elétrica Observe que as cargas elétricas que se movimentam no interior do condutor são os elétrons e o fazem no sentido de B para A (sentido real da corrente). No entanto, o sentido convencional se conserva até hoje. Assim, sempre que se fala em sentido da corrente, trata-se do sentido convencional. O sentido da corrente elétrica convencionalmente adotado é aquele no qual se deslocariam espontaneamente as cargas positivas no interior do condutor . E A B U AB  0 V A > V B Sentido convencional i

9. Intensidade de Corrente Elétrica Seja o fio condutor submetido a uma diferença de potencial. Numa determinada secção reta (A) desse condutor, passa uma determinada quantidade de carga, num certo intervalo de tempo (  t). A intensidade da corrente elétrica (i) nesse condutor é a razão entre a carga que atravessa uma secção do condutor e o intervalo de tempo gasto para isto. A A B i =  q  t i

10. A kA MA GA nA  A mA Para cada degrau descido, multiplique por 10 -3 Para cada degrau subido, multiplique por 10 3 Unidades M.K.S. coulomb/segundo (ampére) (A)

11. Tipos de corrente elétrica Corrente Contínua (C.C) - É aquela em que o sentido e a intensidade permanecem constantes com o tempo. O que representa a área hachurada? t 1 t 2 i A corrente contínua pode ser obtida quando se usa uma pilha, ou uma bateria. A  0 t i A = i x (t 2 – t 1 )  N A = i x  t  N A =  q N

12. Corrente Alternada (C.A) - É aquela em que a intensidade e o sentido mudam periodicamente com o tempo. Nas tomadas de sua casa, encontra-se uma corrente alternada. Tipos de corrente elétrica 0 t i

13. Nos metais e no grafite a corrente elétrica tem como portadores de cargas livres os elétrons, e o sentido convencional é igual ao sentido do vetor campo elétrico que se estabelece no interior do condutor. Tipos de corrente elétrica Corrente elétrica convencional E  i

14. Tipos de corrente elétrica A intensidade de corrente na solução, num certo intervalo de tempo, será calculada pela expressão: , onde Q p : total de cargas dos íons positivos e Q n : total de cargas dos íons negativos. Nas soluções eletrolíticas (uma solução de NaCl em água, por exemplo) os portadores de cargas livres são os íons positivos de Na + e os íons negativos de C  – . placas metálicas |Q| = |Q p | + |Q n | i = |Q|  t

15. Tipos de corrente elétrica Nos gases rarefeitos a corrente elétrica tem como portadores de carga os íons positivos e negativos como também a movimentação de elétrons livres . A corrente elétrica que se estabelece nos condutores eletrolíticos e nos condutores gasosos (como a que surge em uma lâmpada fluorescente) é denominada corrente iônica .

24. CURIOSIDADE: Parada respiratória A máxima corrente que uma pessoa pode tolerar ao segurar um eletrodo, podendo ainda largá-lo usando os músculos diretamente estimulados pela corrente, segundo determinações experimentais em corrente alternada de 50/60 Hz, são valores de 6 a 14 mA, em mulheres (10 mA de média) e 9 a 23 mA em homens (16 mA de média); portanto uma corrente elétrica inferior à necessária ao funcionamento de uma lâmpada incandescente normalmente usada em nossas residências. Correntes superiores a estas podem causar uma parada respiratória, contração de músculos ligados à respiração e/ou à paralisia dos centros nervosos que comandam a função respiratória. Se a corrente permanece, o indivíduo perde a consciência e morre sufocado. A rapidez da aplicação da respiração artificial (boca a boca), e do tempo pelo qual ela é realizada, principalmente intervir imediatamente após o acidente (em 3 ou 4 minutos no máximo) para evitar asfixia da vítima ou mesmo lesões irreversíveis nos tecidos cerebrais é muito importante nestas situações.