Eletricidade é o conjunto de fenômenos causados pela existência, interação e movimento de cargas elétricas. É a energia derivada da energia potencial elétrica ou energia cinética.
Essa forma de energia se manifesta no movimento de partículas carregadas na superfície de um material condutor. As partículas carregadas podem ser elétrons, protons ou íons.
Existem dois pontos de vista para analisá-lo:
Em uma escala macroscópica: o que uma pessoa pode observar.
Em escala microscópica: para observar o que está acontecendo, é necessário o uso de dispositivos especiais. O conjunto de coisas que acontecem em uma escala minúscula corresponde ao que podemos ver em uma escala macroscópica.
Do ponto de vista macroscópico, por este termo, nos referimos à força eletromagnética. Ou seja, para todos os fenômenos físicos em grande escala envolvendo uma das interações fundamentais - especialmente a energia eletrostática.
Do ponto de vista microscópico, esses fenômenos se devem à interação entre partículas carregadas em uma escala minúscula, uma escala molecular.
Os efeitos macroscópicos típicos são as correntes e a atração ou repulsão de cargas.
Tipos de eletricidade
Existem dois tipos:
Estático. Este tipo é produzido esfregando dois ou mais objetos e fazendo fricção.
Dinâmico. É o fluxo de carga através de um condutor.
Eletricidade estática
A eletricidade estática é produzida pelo acúmulo de cargas elétricas na superfície de um material. Geralmente é causado por fricção de materiais. O resultado do acúmulo de eletricidade estática é que os objetos podem ser atraídos uns aos outros ou até mesmo fazer com que uma faísca salte de um para o outro.
Um exemplo é o resultado de esfregar um balão com lã. Depois de esfregar o balão, ele fica levemente colado na mão. A razão pela qual isso acontece é que os elétrons no fio são transferidos para o balão.
Os elétrons têm carga negativa, de modo que o balão adquire uma carga negativa maior do que a da mão. Neste momento, podemos dizer que o balão está carregado estaticamente. A diferença de cargas gera uma atração entre o balão e a mão.
Eletricidade dinâmica
A corrente elétrica é a taxa de fluxo de elétrons produzida por elétrons em movimento. As unidades para medir sua intensidade no SI são amperes. Ao contrário da eletricidade estática, ela deve fluir através de um condutor.
A corrente é uma medida da quantidade de energia transferida durante um certo tempo. Essa energia é chamada de fluxo de elétrons. Um dos resultados da corrente é o aquecimento do condutor.
Um gerador elétrico é um dispositivo que converte energia mecânica em energia elétrica. As usinas primárias funcionam com o mesmo princípio, mas apenas mudando sua fonte de energia elétrica.
O que é uma carga elétrica?
Carga elétrica é a propriedade física da matéria que faz com que ela experimente uma força quando colocada em um campo eletromagnético. As cobranças podem ser positivas e negativas:
Carga positiva, geralmente carregada por prótons (carga positiva).
A carga negativa que normalmente é transportada por elétrons.
Cargas semelhantes se repelem e cargas diferentes se atraem. Um objeto sem carga líquida é chamado de neutro.
Um objeto com uma carga exerce uma força a uma certa distância sobre outro item que possui outra carga. Esse conceito é semelhante à gravidade, que faz com que um objeto atraia outro.
O valor da carga elétrica de um corpo depende do número de elétrons em excesso ou deficiência.
O que é um campo elétrico?
Um campo elétrico é o estado de tensão que aparece no espaço em torno de um elétron ou qualquer outro objeto com carga positiva ou negativa.
Este campo interfere nos campos de outros objetos carregados e causa as forças conjuntas típicas de tais itens.
O movimento dos elétrons gera outro campo por onde eles passam. Este novo campo é denominado campo magnético. A intensidade desse campo é diretamente proporcional ao número de elétrons em movimento e à velocidade com que eles se movem, ou seja, à corrente elétrica.
Portanto, se uma corrente for passada através de um conjunto convenientemente organizado de bobinas de fio de cobre, esta bobina de fio se comportará como um ímã de aço. Este novo ímã será capaz de atrair ou repelir outras bobinas de fio semelhantes. Enrolar tal laço em uma estrutura de ferro reforçará o campo magnético produzido.
Com tudo isso, combinar várias bobinas de fio em torno de um núcleo de ferro, livre para girar, pode obter forças mecânicas substanciais significativas. Este dispositivo é denominado motor elétrico.
Hoje em dia, esses motores operam em todo tipo de maquinário, desde os delicados exercícios do dentista até as gigantescas máquinas das fábricas modernas. Pode haver muitos motores elétricos em uma casa, desde a caldeira de óleo até a geladeira.
Michael Faraday estabeleceu a base para o conceito de campo eletromagnético na física. Ele baseou seu trabalho em sua pesquisa sobre o campo magnético em torno de um condutor que carrega uma corrente contínua.
Tipos de corrente
Dois tipos de corrente podem transmitir energia elétrica:
Corrente alternada (AC), na qual os elétrons vibram, mas não se movem.
Corrente contínua (DC), na qual os elétrons se movem através do condutor.
A eletricidade flui em um círculo fechado, chamado de circuito.
Em um circuito de corrente contínua, os elétrons sempre se movem na mesma direção dentro dele. Qualquer circuito alimentado por bateria é um exemplo desse circuito (por exemplo, um flash de magnésio ou um sistema elétrico em automóveis). Às vezes, porém, a corrente não permanece constante.
Ocasionalmente, vários circuitos elétricos invertem regularmente a direção atual de seu fluxo. Neste caso, é um circuito de corrente alternada.
Os circuitos elétricos mais comuns e usados são a corrente alternada. A frequência, intensidade da corrente e a voltagem do circuito devem ser especificadas em um circuito de corrente alternada. A frequência mede a metade do número de vezes que a corrente muda de direção em um segundo.
Quem descobriu a eletricidade?
A maioria das pessoas dá crédito a Benjamin Franklin, um homem à frente de seu tempo e um dos cientistas mais destacados da história humana. Interessado em muitas áreas, ele descobriu e inventou muitas coisas, incluindo eletricidade em meados do século XVIII.
Em 1747, Franklin começou seus experimentos com eletricidade. Ele estava convencido de que as tempestades eram fenômenos elétricos e propôs um método imprudente para provar isso. Numa noite de tempestade, ele empinou uma pipa com uma ponta de metal amarrada a um fio de seda, na ponta da qual havia uma chave, também de metal.
Franklin segurou a pipa com outro fio de seda. Quando as nuvens de tempestade se juntaram e o cabo começou a mostrar a carga elétrica à medida que as fibras se repeliam, Franklin colocou o nó do dedo perto da chave e faíscas voaram.
Além disso, ele conseguiu carregar uma garrafa de Leyden, um recipiente de vidro projetado para armazenar cargas elétricas.
Graças a seus estudos sobre eletricidade, Franklin criou os termos eletricidade positiva e negativa, condutor elétrico ou bateria. Ele propôs que a eletricidade é um 'único fluido' ou 'fogo elétrico' que passa de um corpo para outro na descarga, o que o levou a enunciar o Princípio de Conservação da Eletricidade. Ele baseou sua teoria nos postulados de Newton.
Quem descobriu a luz elétrica?
Em 22 de outubro de 1879, Thomas Alva Edison teve sucesso em sua tentativa de iluminar uma lâmpada incandescente com eletricidade.
Aquela primeira, a lâmpada Thomas Edison durou 13 horas e meia e foi o início de um processo de melhoria constante, que nos trouxe a luz elétrica de que hoje usufruímos.
Por que a eletricidade é necessária?
A eletricidade é responsável por transportar a energia de onde a energia é gerada até o ponto onde é usada. Permite ter acesso à energia em nossas casas. Da mesma forma, várias aplicações industriais funcionam utilizando esta fonte.
Esta capacidade de transporte de energia tornou-se o meio de transporte mais difundido de energia em redes elétricas. É um dos meios de transporte mais difundidos para obter informações em telecomunicações.
Como a eletricidade contribui para as mudanças climáticas?
Eletricidade é a capacidade de transportar energia. Portanto, não influencia as mudanças climáticas. No entanto, pode ajudar a reforçar as tecnologias que afetam as mudanças climáticas.
Se essa forma de transporte de energia não existisse, para aquecer nossas casas ou ter eletricidade, precisaríamos queimar carvão, óleo ou gás. Como sabemos, a queima de combustíveis fósseis gera gases de efeito estufa que são prejudiciais ao meio ambiente.
Por outro lado, permite-nos fornecer energia gerada em centrais renováveis às nossas casas ou às aplicações industriais necessárias. Essas fontes de energia renovável podem ser energia solar fotovoltaica, usinas eólicas, energia hidráulica, etc.
