Aula sobre corrente elétrica

2. Considere um condutor metálico em equilíbrio eletrostático como o da figura abaixo:
(A) O movimento dos elétrons livres é desordenado.
(B) O número de elétrons livres que atravessam a seção transversal do condutor,
num certo intervalo de tempo, é igual nos dois sentidos.

3. Denomina-se corrente elétrica o movimento ordenado de partículas portadoras de
carga elétrica no interior de um condutor elétrico.
Condutor elétrico é todo meio que permita a movimentação de cargas. Existem
condutores metálicos, não metálicos e líquidos (soluções eletrolíticas de baterias ),
e não metálicos e gasosos (plasma ionizado no interior das lâmpadas
fluorescentes).

4. Para que exista a corrente elétrica, no entanto, é necessária a presença de uma
diferença de potencial (ddp) ou tensão.
O gerador mantém uma ddp
entre os polos A e B. A bateria
utilizada nos veículos é um
exemplo de gerador elétrico.

5. Quem estabelece essa diferença de potencial é o gerador de eletricidade, por
exemplo, uma pilha ou bateria.
Tanto torneiras quanto os
eletrodomésticos funcionam graças a uma
diferença de potencial.

6. Admita que pela secção transversal de um fio condutor passe um certo número de
cargas elementares.
Seja ∆Q a quantidade de carga que passa pelo condutor, podemos definir:
∆𝑄 = 𝑛. 𝑒
Onde:
• ∆Q é a quantidade de carga elétrica (C)
• n é o número de elétrons
• e é a carga elementar do elétron (e = 1,6.10-19 C)

7. Assim, a quantidade de carga elétrica que passa num condutor, durante um
intervalo de tempo ∆t é chamada de intensidade média da corrente elétrica.
Onde:
• i é a intensidade da corrente elétrica (A)
• ∆Q é a quantidade de carga elétrica (C)
• ∆t é o intervalo de tempo (s)
𝑖 =
∆𝑄
∆𝑡
Considerando a corrente contínua e,
portanto, constante em sentido e
intensidade com o tempo, teremos:

8. A unidade de medida da corrente elétrica é o ampère (A), em homenagem ao físico
francês André-Marie Ampère.
Em nosso curso, vamos utilizar com frequência os submúltiplos, que são:

9. O sentido convencional da corrente elétrica é igual ao sentido do campo elétrico
no interior do condutor.
Observe que o sentido convencional (deslocamento
de cargas positivas) é contrário ao sentido real
(deslocamento de cargas negativas) da corrente
elétrica.

10. Sempre que falamos em sentido da corrente, estamos nos referindo ao sentido
convencional e não ao sentido real.
 sentido real:
deslocamento de cargas negativas
(elétrons)
 Sentido convencional:
deslocamento de cargas positivas
(prótons)
O sentido convencional da corrente elétrica é igual ao sentido do campo elétrico
no interior do condutor.

11. Denominamos circuito elétrico ao conjunto de aparelhos com os quais se pretende
estabelecer uma corrente elétrica
Chave Ch, utilizada para fechar
ou abrir um circuito elétrico.

12. Para medir a corrente elétrica, utilizaremos um aparelho denominado Amperímetro.
Medida da corrente elétrica com amperímetros:
(A) Circuito que oferece apenas um caminho para a corrente elétrica.
(B) Circuito onde a corrente elétrica se ramifica.

13. Para medir a corrente elétrica, utilizaremos um aparelho denominado Amperímetro.
No caso (B) a soma das intensidades de
corrente elétrica que chegam é igual à
soma das intensidades de corrente elétrica
que saem.
𝑖 = 𝑖1 + 𝑖2

14. R.38 Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica contínua e constante.
Sabe-se que uma carga elétrica de 32 C atravessa uma seção transversal do fio em
4,0 s. Sendo e= 1,6.10-19C a carga elétrica elementar, determine:
a) a intensidade de corrente elétrica;
b) o número de elétrons que atravessa uma seção do condutor no intervalo de
tempo indicado.
R.39 É possível medir a passagem de 5,0.10² elétrons por segundo através de uma
seção de um condutor com certo aparelho sensível. Sendo a carga elementar e=
1,6.10-19C, calcule a intensidade de corrente elétrica correspondente ao movimento.

15. R.41 O gráfico representa a intensidade de corrente que percorre um condutor em
função do tempo.
Determine a carga elétrica que atravessa uma seção transversal do condutor entre
os instantes:
a) 0 e 2 s
b) 2 s e 4 s
Exercícios:
Página 126: P.92 - P.93 - P.95 - P.96

16.  Efeito Joule. Quando se estabelece uma corrente elétrica através de um condutor
sólido (metálico), há a transformação de energia elétrica em energia térmica. Esse
efeito é denominado de efeito Joule e ocorre, por exemplo, nos ferros e chuveiros
elétricos.
 Efeito químico. Esse efeito resulta de um
fenômeno elétrico molecular, sendo objeto de
estudo da Eletroquímica. O aproveitamento do
efeito químico se dá, por exemplo, nas pilhas,
na eletrólise, como também na cromação e
niquelação de objetos.

17.  Efeito fisiológico. Os impulsos nervosos no corpo humano são transmitidos por
estímulos elétricos. Dessa forma, a corrente elétrica no nosso organismo provoca
contrações musculares e, dependendo de sua intensidade, pode causar parada
cardíaca.
Porém, a tensão necessária para produzir
uma parada cardíaca é de dezenas de volts,
pois o corpo humano é um péssimo condutor
quando comparado aos metais, por exemplo.

18.  Efeito luminoso. Esse efeito também resulta de um fenômeno elétrico
molecular. A excitação eletrônica pode dar margem à emissão de radiação
visível, tal como observamos nas lâmpadas fluorescentes.
 Efeito magnético. Toda corrente elétrica gera ao
seu redor um campo magnético. Esse efeito é
inerente à corrente elétrica e a sua descoberta
consolidou a associação entre a eletricidade e o
magnetismo, dando origem ao eletromagnetismo.

19. P = U.i
A potência elétrica consumida por um aparelho elétrico é dada pela expressão:
Onde:
• P é a potência elétrica em watt (W)
• U é a ddp ou tensão elétrica em volts (V)
• i e a corrente elétrica em ampère (A)
O consumo de energia elétrica é dado usualmente na unidade quilowatt-hora, uma
vez que os aparelhos elétricos ficam ligados frações ou múltiplos desse período
(hora).
E= P.Δt
A relação entre o kwh e o joule é:
1kwh= 3,6.106 J

20. P = U.i
A potência elétrica consumida por um aparelho elétrico é dada pela expressão:

21. R.42 Um aparelho elétrico alimentado sob ddp de 120 V consome uma potência de
60 W.
a) a intensidade de corrente elétrica que percorre o
aparelho;
b) a energia elétrica que ele consome em 8 h, expressa
em kWh.
R.43 Em um aparelho elétrico ligado corretamente lê-se a inscrição (480 W - 120 V).
Sendo a carga elementar e = 1,6.10-19 C calcule o número de elétrons que passarão
por uma seção transversal do aparelho em 1 s.
Exercícios:
Página 131: P.97 - P.98

23. Sentido da corrente elétrica: nos condutores eletrolíticos (solução NaCl em água,
por exemplo), a corrente elétrica é constituída pelo movimento dos íons positivos
(cátions) e dos íons negativos (ânions).
Tipos de corrente elétrica: a corrente elétrica
pode ser:
 contínua e constante: é a corrente de sentido e
intensidade constantes no decorrer do tempo.
 alternada: é a corrente que muda
periodicamente de sentido e de intensidade.

24. Quanto à natureza, a corrente elétrica pode ser classificada em eletrônica e iônica.
 Corrente eletrônica é aquela constituída pelo deslocamento dos elétrons livres.
Ocorre, principalmente, nos condutores metálicos.
 Corrente iônica é aquela constituída pelo deslocamento dos íons positivos e
negativos, movendo-se simultaneamente em sentidos opostos. Ocorre nas
soluções eletrolíticas (soluções de ácidos, sais ou bases) e nos gases ionizados
(lâmpadas fluorescentes).

26. 1. Um fio condutor é percorrido por uma corrente de intensidade 200 mA durante 1
hora. Qual foi a quantidade de carga elétrica que passou por uma seção reta do
condutor?
2. Quais são a intensidade e o sentido da corrente elétrica que percorre a seção reta
de um condutor, sabendo-se que, em 10 s, passam por ela, da esquerda para a
direita, 5.1020 elétrons livres? Dado: e = 1,6.10-19C.
3. Um condutor é percorrido por uma corrente de intensidade 480 uA. Determine o
número de elétrons que passam por uma seção transversal do condutor, no intervalo
de 2 minutos, sabendo-se que a carga elementar vale 1,6 .10-19 C.

27. 4. No vidro de uma lâmpada está gravado: 60 W - 120 V. Estando a lâmpada
conectada a uma corrente elétrica compatível com ela, determine:
a) a intensidade de corrente que percorre o filamento da lâmpada;
b) o consumo dessa lâmpada em 20 horas de uso, medido em kwh.
5. Qual dos dois dispositivos consome mais energia elétrica: uma lâmpada de 100
W acesa durante 10 horas ou um chuveiro elétrico de 3.000 W ligado durante 10
minutos?

28. 6. Uma dona de casa passa roupa durante meia hora, todos os dias, usando um ferro
elétrico que funciona na ddp de 110 V e dissipa potência de 660 W. Assim, determine:
a) a intensidade de corrente que atravessa o aparelho;
b) o custo mensal (30 dias) de energia elétrica dispendido pelo aparelho, com o kWh
custando R$ 0,40 (desconsiderados os impostos).