ELETRODINÂMICA                                                                    Física 3
                                                                                                         Aula 01

                       Aluno (a):_______________________________________                       Prof.: Marcos Vinícius


01. Corrente elétrica (i):                                    suficiente para modificar seu ritmo. Modificando o ritmo,
                                                              o coração pára de bombear sangue para o corpo e a
É o movimento ordenado de cargas elétricas. O                 morte pode ocorrer em poucos segundos. Se a
movimento desorganizado dos elétrons livres no interior       intensidade for ainda mais alta, a corrente pode paralisar
da rede cristalina não tem para nós muito interesse. Mas      completamente o coração. Este se contrai o mais
em condições adequadas, nós podemos provocar um               possível e mantém-se assim enquanto passar a corrente.
movimento das cargas ao longo dos condutores, de              Interrompida a corrente, geralmente o coração relaxa e
modo a obter um fluxo contínuo de carga elétrica em um        pode começar a bater novamente, como se nada tivesse
dado sentido. Este fluxo contínuo de carga elétrica em        acontecido. Todavia, paralisado o coração, paralisa-se
um dado sentido. Este fenômeno é muito importante, e          também a circulação sanguínea, e uma pequena
nós o chamamos de "corrente elétrica".                        interrupção dessa circulação pode provocar danos
                                                              cerebrais irreversíveis.

                                                              Efeito Joule
                                 i = Q/∆t                     O efeito térmico, também conhecido como efeito joule, é
                                 ∆t = intervalo de            causado pelo choque dos elétrons livres contra os
                                 tempo                        átomos dos condutores. Ao receberem energia, os
                                 No            sistema        átomos vibram mais intensamente. Quanto maior for a
                                 internacional (SI), a        vibração dos átomos, maior será a temperatura do
corrente elétrica é medida em ampère (A).                     condutor. Nessas condições observa-se, externamente, o
                                                              aquecimento do condutor. Esse efeito é muito aplicado
Sentido da Corrente:                                          nos aquecedores em geral, como o chuveiro elétrico.

Sentido Real: movimento de cargas elétricas negativas
(elétrons).
Sentido Convencional: movimento de cargas positivas
(prótons).




                                                              Efeito Químico
                                                              Esse efeito resulta de um fenômeno elétrico molecular,
Tipos de Corrente:                                            sendo    objeto   de    estudo   da  Eletroquímica. O
                                                              aproveitamento do efeito químico se dá, por exemplo,
Corrente Contínua (CC): possui apenas um sentido.             nas pilhas, na eletrólise, como também na cromação e
Corrente Alternada (CA): o seu sentido muda                   niquelação de objetos.
periodicamente.
                                                              Efeito Magnético
                                                              Em 1820, Oersted descobriu que a passagem da corrente
                                                              elétrica por um fio condutor produz fenômenos
                                                              magnéticos, tais como o desvio da agulha de uma
                                                              bússola colocada nas proximidades de um condutor. Os
                                                              fenômenos magnéticos não constituem, portanto,
                                                              fenômenos isolados; eles têm relação íntima com os
                                                              fenômenos elétricos.
02. EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
                                                              É importante saber que uma corrente elétrica produz um
                                                              campo magnético, no entanto o campo magnético não
Efeito fisiológico da corrente elétrica
                                                              produz corrente elétrica. O que produz corrente é a
Corresponde à passagem da corrente elétrica por
                                                              variação do campo magnético.
organismos vivos. A corrente elétrica age diretamente no
                                                              Desde que a indução eletromagnética foi descoberta,
sistema nervoso, provocando contrações musculares;
                                                              ficou clara a possibilidade de transformar a energia
quando isso ocorre, dizemos que houve um choque
                                                              mecânica em energia elétrica. Mas foram necessárias
elétrico.
                                                              algumas décadas para o domínio da tecnologia capaz de
O pior caso de choque é aquele que se origina quando
                                                              tornar viável a aplicação desse princípio físico, o que
uma corrente elétrica entra pela mão de uma pessoa e
                                                              resultou na transformação radical da tecnologia. Um dos
sai pela outra. Nesse caso, atravessando o tórax de
                                                              elementos básicos dessa tecnologia é o gerador
ponta a ponta, ela tem grande chance de afetar o
                                                              eletromagnético ou dínamo. E o elemento básico desse
coração e a respiração.
                                                              gerador é uma espira condutora que gira no interior de
O valor mínimo de intensidade de corrente, que se pode
                                                              um campo magnético.
perceber pela sensação de cócegas ou formigamento
                                                              Como a configuração das linhas de campo magnético é
leve, é 1 mA. Entretanto, com uma corrente de
                                                              fixa, quando a espira gira, a área atravessada pelas
intensidade 10 mA, a pessoa já perde o controle dos
                                                              linhas de campo magnético varia, variando o fluxo
músculos, sendo difícil abrir a mão e livrar-se do contato.
                                                              magnético através da espira. De acordo com a Lei de
O valor mortal está compreendido entre 10 mA e 3 A,
                                                              Faraday, se o fluxo varia, aparece nos terminais dessa
aproximadamente.       Nesses    valores,     a   corrente,
atravessando o tórax, atinge o coração com intensidade
espira uma força eletromotriz induzida (tensão elétrica).   I. Os elétrons deslocam-se com velocidade próxima à       da
Essa força eletromotriz, nesse caso, também é variável.     luz.
                                                            II. Os elétrons deslocam-se em trajetórias irregulares,   de
                                                            forma que sua velocidade média é muito menor que a        da
                                                            luz.
                                                            III. Os prótons deslocam-se no sentido da corrente e      os
                                                            elétrons em sentido contrário.
                                                            É(são) correta(s):
                                                            a) I
                                                            b) I e II
                                                            c) II
Efeito luminoso                                             d) II e III
Este efeito baseia-se no fato de gases ionizados emitirem   e) I e III
luz quando atravessados por uma corrente elétrica.
Como exemplo, temos as lâmpadas fluorescentes               07. (UFMG) Uma lâmpada fluorescente contém em seu
(usadas na iluminação de empresas), as lâmpadas de          interior um gás que se ioniza após a aplicação de alta
vapor de mercúrio (usadas na iluminação de quadras          tensão entre seus terminais. Após a ionização, uma
esportivas), as lâmpadas de vapor de sódio (para            corrente elétrica é estabelecida e os íons negativos
iluminação de túneis e estradas), etc.                      deslocam-se com uma taxa de 1,0 x 10 18 íons / segundo
                                                            para o pólo A. Os íons positivos se deslocam-se, com a
                                                            mesma taxa, para o pólo B.
ATIVIDADES PROPOSTAS

01. (UNITAU) Numa secção reta de um condutor de
eletricidade, passam 12 C a cada minuto. Nesse
condutor, a intensidade da corrente elétrica, em
àmperes, é igual a:
a) 0,08                                                     Sabendo-se que a carga de cada íon positivo é de 1,6 x
b) 0,20                                                     10-19 C, pode-se dizer que a corrente elétrica na lâmpada
c) 5,0                                                      será:
d) 7,2                                                      a) 0,16 A
e) 12                                                       b) 0,32 A
                                                            c) 1,0 x 1018A
02. Para uma corrente elétrica de intensidade constante     d) nula
e relativamente pequena (alguns ampères), qual o valor      e) n.d.a.
mais próximo do módulo da velocidade média dos
elétrons que compõem a nuvem eletrônica móvel, em           08. O gráfico abaixo representa a intensidade          de
um condutor metálico?                                       corrente elétrica i em um fio condutor em função       do
a) 300.000 km/s                                             tempo t. Qual a quantidade de carga elétrica,         em
b) 340 m/s                                                  coulomb, que passa por uma seção transversal           do
c) 1 m/s                                                    condutor nos 5 primeiros segundos?
d) 1 cm/s
e) 1 mm/s

03. (UNISA) 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          a) 2,0
cristalizada do metal.                                      b) 2,5
                                                            c) 4,0
04. (UNITAU) Numa secção transversal de um fio              d) 7,0
condutor passa uma carga de 10C a cada 2,0s. A              e) 10,0
intensidade da corrente elétrica neste fio será de:
a) 5,0 mA
b) 10 mA
c) 0,50 A
d) 5,0 A
e) 10 A

05. (AFA) 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

06. (FATEC) Sejam as afirmações referentes a um
condutor metálico com corrente elétrica de 1A:

Corrente elétrica 01.doc

  • 1.
    ELETRODINÂMICA Física 3 Aula 01 Aluno (a):_______________________________________ Prof.: Marcos Vinícius 01. Corrente elétrica (i): suficiente para modificar seu ritmo. Modificando o ritmo, o coração pára de bombear sangue para o corpo e a É o movimento ordenado de cargas elétricas. O morte pode ocorrer em poucos segundos. Se a movimento desorganizado dos elétrons livres no interior intensidade for ainda mais alta, a corrente pode paralisar da rede cristalina não tem para nós muito interesse. Mas completamente o coração. Este se contrai o mais em condições adequadas, nós podemos provocar um possível e mantém-se assim enquanto passar a corrente. movimento das cargas ao longo dos condutores, de Interrompida a corrente, geralmente o coração relaxa e modo a obter um fluxo contínuo de carga elétrica em um pode começar a bater novamente, como se nada tivesse dado sentido. Este fluxo contínuo de carga elétrica em acontecido. Todavia, paralisado o coração, paralisa-se um dado sentido. Este fenômeno é muito importante, e também a circulação sanguínea, e uma pequena nós o chamamos de "corrente elétrica". interrupção dessa circulação pode provocar danos cerebrais irreversíveis. Efeito Joule i = Q/∆t O efeito térmico, também conhecido como efeito joule, é ∆t = intervalo de causado pelo choque dos elétrons livres contra os tempo átomos dos condutores. Ao receberem energia, os No sistema átomos vibram mais intensamente. Quanto maior for a internacional (SI), a vibração dos átomos, maior será a temperatura do corrente elétrica é medida em ampère (A). condutor. Nessas condições observa-se, externamente, o aquecimento do condutor. Esse efeito é muito aplicado Sentido da Corrente: nos aquecedores em geral, como o chuveiro elétrico. Sentido Real: movimento de cargas elétricas negativas (elétrons). Sentido Convencional: movimento de cargas positivas (prótons). Efeito Químico Esse efeito resulta de um fenômeno elétrico molecular, Tipos de Corrente: sendo objeto de estudo da Eletroquímica. O aproveitamento do efeito químico se dá, por exemplo, Corrente Contínua (CC): possui apenas um sentido. nas pilhas, na eletrólise, como também na cromação e Corrente Alternada (CA): o seu sentido muda niquelação de objetos. periodicamente. Efeito Magnético Em 1820, Oersted descobriu que a passagem da corrente elétrica por um fio condutor produz fenômenos magnéticos, tais como o desvio da agulha de uma bússola colocada nas proximidades de um condutor. Os fenômenos magnéticos não constituem, portanto, fenômenos isolados; eles têm relação íntima com os fenômenos elétricos. 02. EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA É importante saber que uma corrente elétrica produz um campo magnético, no entanto o campo magnético não Efeito fisiológico da corrente elétrica produz corrente elétrica. O que produz corrente é a Corresponde à passagem da corrente elétrica por variação do campo magnético. organismos vivos. A corrente elétrica age diretamente no Desde que a indução eletromagnética foi descoberta, sistema nervoso, provocando contrações musculares; ficou clara a possibilidade de transformar a energia quando isso ocorre, dizemos que houve um choque mecânica em energia elétrica. Mas foram necessárias elétrico. algumas décadas para o domínio da tecnologia capaz de O pior caso de choque é aquele que se origina quando tornar viável a aplicação desse princípio físico, o que uma corrente elétrica entra pela mão de uma pessoa e resultou na transformação radical da tecnologia. Um dos sai pela outra. Nesse caso, atravessando o tórax de elementos básicos dessa tecnologia é o gerador ponta a ponta, ela tem grande chance de afetar o eletromagnético ou dínamo. E o elemento básico desse coração e a respiração. gerador é uma espira condutora que gira no interior de O valor mínimo de intensidade de corrente, que se pode um campo magnético. perceber pela sensação de cócegas ou formigamento Como a configuração das linhas de campo magnético é leve, é 1 mA. Entretanto, com uma corrente de fixa, quando a espira gira, a área atravessada pelas intensidade 10 mA, a pessoa já perde o controle dos linhas de campo magnético varia, variando o fluxo músculos, sendo difícil abrir a mão e livrar-se do contato. magnético através da espira. De acordo com a Lei de O valor mortal está compreendido entre 10 mA e 3 A, Faraday, se o fluxo varia, aparece nos terminais dessa aproximadamente. Nesses valores, a corrente, atravessando o tórax, atinge o coração com intensidade
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    espira uma forçaeletromotriz induzida (tensão elétrica). I. Os elétrons deslocam-se com velocidade próxima à da Essa força eletromotriz, nesse caso, também é variável. luz. II. Os elétrons deslocam-se em trajetórias irregulares, de forma que sua velocidade média é muito menor que a da luz. III. Os prótons deslocam-se no sentido da corrente e os elétrons em sentido contrário. É(são) correta(s): a) I b) I e II c) II Efeito luminoso d) II e III Este efeito baseia-se no fato de gases ionizados emitirem e) I e III luz quando atravessados por uma corrente elétrica. Como exemplo, temos as lâmpadas fluorescentes 07. (UFMG) Uma lâmpada fluorescente contém em seu (usadas na iluminação de empresas), as lâmpadas de interior um gás que se ioniza após a aplicação de alta vapor de mercúrio (usadas na iluminação de quadras tensão entre seus terminais. Após a ionização, uma esportivas), as lâmpadas de vapor de sódio (para corrente elétrica é estabelecida e os íons negativos iluminação de túneis e estradas), etc. deslocam-se com uma taxa de 1,0 x 10 18 íons / segundo para o pólo A. Os íons positivos se deslocam-se, com a mesma taxa, para o pólo B. ATIVIDADES PROPOSTAS 01. (UNITAU) Numa secção reta de um condutor de eletricidade, passam 12 C a cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em àmperes, é igual a: a) 0,08 Sabendo-se que a carga de cada íon positivo é de 1,6 x b) 0,20 10-19 C, pode-se dizer que a corrente elétrica na lâmpada c) 5,0 será: d) 7,2 a) 0,16 A e) 12 b) 0,32 A c) 1,0 x 1018A 02. Para uma corrente elétrica de intensidade constante d) nula e relativamente pequena (alguns ampères), qual o valor e) n.d.a. mais próximo do módulo da velocidade média dos elétrons que compõem a nuvem eletrônica móvel, em 08. O gráfico abaixo representa a intensidade de um condutor metálico? corrente elétrica i em um fio condutor em função do a) 300.000 km/s tempo t. Qual a quantidade de carga elétrica, em b) 340 m/s coulomb, que passa por uma seção transversal do c) 1 m/s condutor nos 5 primeiros segundos? d) 1 cm/s e) 1 mm/s 03. (UNISA) 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 a) 2,0 cristalizada do metal. b) 2,5 c) 4,0 04. (UNITAU) Numa secção transversal de um fio d) 7,0 condutor passa uma carga de 10C a cada 2,0s. A e) 10,0 intensidade da corrente elétrica neste fio será de: a) 5,0 mA b) 10 mA c) 0,50 A d) 5,0 A e) 10 A 05. (AFA) 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 06. (FATEC) Sejam as afirmações referentes a um condutor metálico com corrente elétrica de 1A: