Eletricidade

Explicamos o que é eletricidade, sua história e os tipos que existem. Além disso, quais são suas características, transmissão e exemplos.

O que é eletricidade?

A eletricidade é um conjunto de fenômenos físicos que são derivados da existência e fluxo de cargas elétricas.

A eletricidade é consequência da composição da matéria, mais precisamente, da existência de elétrons: partículas subatômicas que possuem carga elétrica, convencionalmente designada como negativa (-).

Geralmente nos referimos à eletricidade como a energia elétricaembora não sejam exatamente a mesma coisa.

A energia elétrica é consequência do fluxo de elétrons através de um material condutor (corrente elétrica) e é uma forma altamente versátil de energiafundamentais na vida contemporânea do ser humano.

A eletricidade é um dos fenômenos que ocorre dentro da área da física chamada eletromagnetismo. A força eletromagnética é uma das quatro forças fundamentais (juntamente com a gravidade e as forças nucleares forte e fraca) da natureza.

A eletricidade hoje é gerado, transportado, armazenado e consumidoou seja, transformada em outros tipos de energia úteis ao homem: térmica, cinética, química, luminosa, etc.

Veja também: Fogo

origem da eletricidade

eletricidade é uma interação natural envolvendo átomos de que a matéria é feita.

Os átomos são naturalmente eletricamente neutros.Ou seja, eles não têm carga elétrica. Quando um átomo perde ou ganha elétrons, ele muda seu estado elétrico para obter uma carga, positiva se perder elétrons e negativa se os ganhar.

Existem diferentes fenômenos que podem induzir esse efeito na matéria, gerando desequilíbrios elétricos (eletrificação) que podem gerar correntes elétricas.

Por exemplo, o atrito de alguns tecidos (como lã) pode gerar eletricidade estática perceptível.

História da eletricidade

desde os tempos antigos, a humanidade intuiu a presença da eletricidadeao observá-lo na natureza.

Porém, seu estudo formal começou com a Revolução Científica dos séculos XVII e XVIII, e somente no século XIX pôde ser aplicado para usos domésticos e industriais.

Nessa época, o filósofo inglês William Gilbert dedicou-se ao estudo e à diferenciação dos fenômenos obtidos esfregando âmbar (eletricidade estática) e magnetita (magnetismo), apesar de serem semelhantes em sua atração por pequenos objetos.

Este foi o início da descoberta dos campos da eletricidade e do magnetismo, cuja relação seria compreendida muito mais tarde.

Os grandes cientistas encarregados de entender a eletricidade eram principalmente do século XVIII: Cavendish, Du Fay, van Musschenbroek e Watsonbem como Galvani, Volta, Coulomb e Franklin.

Já no início do século XIX acrescentaram Ampère, Faraday e Ohmbem como James Clerk Maxwell, que primeiro formulou as equações unificadoras de eletricidade e magnetismo.

tipos de eletricidade

Existem dois tipos básicos de eletricidade:

• Eletricidade estática. É aquele gerado em torno de uma carga em repouso ou quietude, ou seja, não se move ou flui. Por exemplo, quando um pedaço de âmbar é friccionado com um pedaço de lã ou pano seco, ocorre um desequilíbrio eletrônico no âmbar que lhe confere uma carga elétrica. Esfregar faz com que os elétrons se movam do pano para o âmbar, deixando o âmbar carregado negativamente e o pano carregado positivamente. Essa carga reside no âmbar até que se equilibre de alguma forma (com os átomos do ar ou do nosso corpo, por exemplo).
• eletricidade dinâmica. É aquela gerada em torno de uma carga em movimento, ou seja, o fluxo de uma carga elétrica: a corrente elétrica. Isso requer uma fonte permanente de eletricidade que faz com que os elétrons fluam pelo corpo de um material condutor, o que é realmente útil.

Para que serve a eletricidade?

eletricidade é um fenômeno muito poderoso e muito versátilque é usado para alimentar todos os tipos de dispositivos e reações químicas e que pode ser convertido em outras formas de energia utilizável.

Por exemplo, pode ser usado para gerar calor através de resistores, que permite aquecer uma divisão ou mesmo cozinhar alimentos. Também é usado para gerar luz através de lâmpadas, ou para acionar um motor e gerar movimento.

A eletricidade alimenta a eletrônica capaz de propósitos infinitosdesde tocar uma campainha até realizar operações aritméticas.

Como a eletricidade se manifesta?

A eletricidade se manifesta em um conjunto de fenômenos e propriedades físicas:

• Carga elétrica. Todos os átomos são naturalmente neutros, pois possuem o mesmo número de elétrons e prótons (partículas elementares presentes nos núcleos atômicos com carga oposta ao elétron). Sob certas condições, os átomos de alguns materiais podem perder, ganhar ou reorganizar seus elétrons e, assim, interagir eletromagneticamente com outros materiais.
• Corrente elétrica. É o fluxo ou deslocamento de elétrons através de um material propício (condutor).
• Campo elétrico. Cargas elétricas em repouso geram campos elétricos ao seu redor, afetando quaisquer outras cargas em sua vizinhança. Se uma carga elétrica se move, ela também gera um campo magnético. Ambos estão relacionados e recebem o nome de campo eletromagnético.
• Potencial elétrico. É a capacidade de um campo elétrico realizar trabalho.
• Magnetismo. A eletricidade e o magnetismo estão intimamente relacionados: a corrente elétrica gera campos magnéticos e os campos magnéticos, que variam no tempo, produzem corrente elétrica.

como é gerada a eletricidade?

A eletricidade É gerado em diferentes tipos de usinas.geralmente por meio de geradores eletromagnéticos que, por meio do movimento de turbinas, mantêm uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

aquele movimento Geralmente é impulsionado pelo aumento do vapor de água. ou outras forças, como as geradas pelo vento ou queda de água atuando em uma turbina. Assim, os geradores movem um campo magnético (como um ímã ou eletroímã) sobre materiais condutores e geram um campo elétrico.

Outra forma de gerar eletricidade é mediante células fotovoltaicas: artefatos que absorvem fótons da luz solar e geram um fluxo de elétrons em resposta.

Como a eletricidade é transmitida?

Outra questão vital na gestão da energia elétrica é a sua transmissão desde a fonte de geração até o local de consumo. Para isso existe fiação de material condutor.

Mas há um dilema: quanto maior a distância, maior a perda de carga elétrica. Isso ocorre porque mesmo os materiais condutores são resistivos até certo ponto.

Para resolver este inconveniente linhas de alta tensão são usadasou seja, cabos com uma diferença de tensão muito alta para que a corrente consiga percorrer mais distâncias com menos perdas por aquecimento e efeitos eletromagnéticos.

Porém, pressão alta tem dois problemas: por um lado é inútil em termos domésticos, pois requer tensões moderadas e, por outro lado, é arriscado.

Para resolver esses problemas a invenção do transformador foi fundamental: instrumento que modifica os valores de tensão e permite o uso de alta tensão para transporte e baixa tensão para consumo no destino.

condutividade elétrica

A condutividade elétrica é a capacidade da matéria de permitir a passagem de cargas elétricas. É uma magnitude oposta à resistividade.

Dependendo da sua natureza, os materiais podem ser:

• materiais condutores. Eles permitem o trânsito de elétrons por sua superfície, uma vez expostos à eletricidade. Os condutores mais conhecidos são os metais e algumas versões do carbono, bem como a maioria dos sais. Nesse processo, parte da carga elétrica costuma ser perdida e calor é gerado.
• Materiais dielétricos ou isolantes. Não permitem a passagem de eletricidade e, por isso, são utilizados como protetores e capas de cabos. Por exemplo: vidro, baquelite ou plásticos.
• materiais semicondutores. Eles permitem a passagem de eletricidade sob certas condições (temperatura, pressão, etc.), enquanto em outras atuam como isolantes. Por exemplo: silício, cádmio ou germânio.
• materiais supercondutores. Permitem a passagem de eletricidade sem qualquer desgaste ou perda de carga, desde que estejam em determinadas condições de temperatura. Isso é o que acontece com o estanho e o alumínio quando são resfriados abaixo de sua temperatura crítica.

eletricidade na natureza

A eletricidade pode ser observada na natureza, em casos como os seguintes:

• Os relâmpagos. A descarga atmosférica durante uma tempestade ocorre devido ao desequilíbrio do potencial elétrico entre a atmosfera e o solo, devido ao atrito das nuvens e gotas de água com o ar, que é carregado de elétrons, dando origem à eletricidade estática. Isso é resolvido por uma descarga rápida e violenta na forma de um raio.
• bioeletricidade. Alguns animais são capazes de gerar campos elétricos como defesa, como as raias elétricas ou algumas enguias. Outros, por outro lado, podem perceber os campos magnéticos gerados pela carga elétrica dentro dos corpos vivos e assim detectar suas presas. Por outro lado, os impulsos nervosos são pequenas descargas elétricas e o cérebro funciona com eletricidade.
• magnetosfera terrestre. Quem já viu uma aurora boreal sabe que a Terra possui um campo magnético ao seu redor, que a protege da radiação solar e dos raios cósmicos. Este campo magnético é aquele que as bússolas detectam e é produzido pelo movimento rotacional do planeta, dado o seu coração de ferro (o metal magnético por excelência).

exemplos de eletricidade

Alguns exemplos comuns de eletricidade estão ao nosso redor:

• A energia que usamos quando ligamos um aparelho à tomada de parede.
• O choque que sentimos quando tiramos um suéter de lã da secadora e o vestimos.
• A energia que extraímos de uma bateria para acender uma lâmpada de lanterna.

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