Apresenta

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Física
Introdução ao Estudo da Eletrodinâmica
Autores Profs. Célio Normando e Vasco
Vasconcelos
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Introdução
Nas aulas anteriores, os condutores estavam em
equilíbrio eletrostático, ou seja, os elétrons
livres possuíam um movimento desordenado
decorrente da agitação térmica.
Considere um fio condutor de tal maneira que não
haja diferença de potencial nos seus extremos.
Os elétrons livres deste fio movem-se em todas as
direções com movimento desordenado.
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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.
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Como obter uma corrente elétrica?

• Para obtermos uma corrente elétrica precisamos de
  um circuito elétrico

Circuito elétrico
Para obtermos um circuito elétrico, são
necessários três elementos, no mínimo Gerador,
Condutor e Carga.
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Orienta o movimento dos elétrons
GERADOR
Assegura a transmissão da corrente elétrica.
CONDUTOR
Utiliza a corrente elétrica (transforma em
trabalho)
CARGA
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.
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(No Transcript)
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Corrente Elétrica
É um movimento orientado de cargas elétricas.
A corrente elétrica só se estabelece em um
condutor quando as extremidades deste condutor
são submetidas a uma diferença de potencial.
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
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Corrente Elétrica
O sentido da corrente elétrica convencionalmente
adotado é aquele no qual se deslocariam
espontaneamente as cargas positivas no interior
do condutor.
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.
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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 (Dt).
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.
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Unidades
M.K.S.
coulomb/segundo
(ampére) (A)
Para cada degrau descido, multiplique por 10-3
GA
MA
kA
A
Para cada degrau subido, multiplique por 103
mA
?A
nA
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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?
i
Þ
A
t1
t2
A corrente contínua pode ser obtida quando se usa
uma pilha, ou uma bateria.
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Tipos de corrente elétrica
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.
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Tipos de corrente elétrica
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.
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Tipos de corrente elétrica
A intensidade de corrente na solução, num certo
intervalo de tempo, será calculada pela expressão
, onde
Qp total de cargas dos íons positivos e
Qn total de cargas dos íons negativos.
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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.
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Corrente Elétrica

• Tipos de condutores
• a) Primeira classe Condutores Metálicos

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Corrente Elétrica

• b) Segunda classe Condutores Eletrolíticos

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Corrente Elétrica

• c) Terceira classe Condutores Gasosos

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Corrente Elétrica

• Isolante elétrico é todo meio que oferece boa
  resistência a movimentação de portadores de
  cargas elétricas no seu interior

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Efeitos da Corrente Elétrica

• Efeito térmico
•  Os elétrons , acelerados pelas forças elétricas,
  colidem com os átomos da rede atômica,
  transferindo-lhes energia, que faz com que haja
  um aumento da energia de vibração desses átomos,
  o que implica macros-copicamente num aumento de
  temperatura. Este fenômeno, também chamado efeito
  Joule.
• Alguns exemplos clássicos
• Lâmpada incandescente
• Chuveiro elétrico
• Ferro elétrico
• Fusíveis

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• Efeito químico
• Fazendo-se passar uma corrente elétrica por
  uma solução de ácido sulfúrico em água, por
  exemplo, observa-se que da solução se desprende
  hidrogênio e oxigênio. A corrente elétrica
  produz, então, uma ação química nos elementos que
  constituem a solução.

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• Efeitos fisiológicos
• A corrente elétrica tem ação, de modo geral,
  sobre todos os tecidos vivos, porque os tecidos
  são formados de substâncias coloidais e os
  colóides sofrem ação da eletricidade. Mas é
  particularmente importante a ação da corrente
  elétrica sobre os nervos e os músculos.
• Na ação sobre os nervos devemos distinguir a
  ação sobre os nervos sensitivos e sobre os nervos
  motores. A ação sobre os nervos sensitivos dá
  sensação de dor. A ação sobre os nervos motores
  dá uma comoção (choque). A corrente elétrica
  passando pelo músculo produz nele uma contração.

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• Efeito magnético
• Em 1820, o dinamarquês Oersted descobriu que
  quando a corrente elétrica passa em um fio
  metálico desviava a agulha de uma bússola.
• Curiosidade O primeiro modelo de um motor
  elétrico nasceu dessas pesquisas.Um fio
  condutor, que ao ser percorrido pela corrente
  elétrica, girava quando colocado próximo ao ímã.O
  mesmo estava convertendo diretamente energia
  elétrica em energia mecânica. Uma outra grande
  aplicação ocorreu quando da invenção dos
  galvanômetros.

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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.
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• Efeito luminoso
•  
• A corrente elétrica num gás apresenta movimentos
  de íons e elétrons. As constantes colisões dessas
  partículas com os átomos do gás faz com que haja
  transferência de energia parte dessa energia
  faz com que elétrons dos átomos sejam
  transferidos para níveis de energia mais
  elevados. Quando retornam aos níveis anteriores,
  a energia absorvida é então liberada sob forma de
  radiação. Alguns exemplos clássicos são
• Lâmpadas de vapor de mercúrio
• Lâmpada de vapor de sódio
• Letreiros luminosos de neon
• Luminosidade dos raios que ocorrem numa
  tempestade