Conteúdo: Eletrodinâmica – corrente elétrica.
Eletrodinâmica
A eletrodinâmica é a parte da eletricidade que estuda o comportamento das cargas elétricas em movimento.
Corrente elétrica
Até aqui estudamos as interações de cargas elétricas em repouso. Consideraremos agora situações que envolvem cargas elétricas em movimento. O termo corrente elétrica é usado para descrever o movimento de cargas de uma região para outra. Quando esse movimento ocorre ao longo de uma trajetória que forma um circuito fechado, a trajetória denomina-se circuitos elétricos. Em circuitos formados por fios de metal, são os elétrons livres que formam a corrente. Assim, chamamos de corrente elétrica o movimento ordenado de cargas elétricas no interior de um condutor.
Os circuitos elétricos desempenham um papel crucial na maioria das aplicações práticas da eletricidade. Em lanternas, aparelhos de CD, computadores, aparelhos eletrodomésticos, sistema de distribuição de energia, entre outros. Também o sistema nervoso dos animais – entre eles, o do ser humano – constitui um circuito elétrico.
Como vimos anteriormente, num fio metálico os elétrons livres movem-se desordenadamente no interior do condutor. Tal movimento não constitui a corrente elétrica, pois é um movimento aleatório de elétrons. Quando estabelecemos entre dois pontos uma diferença ΔV, o interior desse trecho passa a ser preenchido por um campo elétrico. Esse campo elétrico é orientado do maior para o menor potencial. Os elétrons livres do metal ficam, então, sob a ação do campo, que sobre eles exerce força capaz de movimentá-los no sentido do menor para o maior potencial, portanto sentido oposto ao do campo. Com isso, o movimento de elétrons dentro do fio passa a ser “ordenado”. Esses movimento “ordenado” dos elétrons livres, ou seja, a corrente elétrica, é emitida por uma fonte de energia; por exemplo, uma pilha ou uma bateria que estabelece a diferença de potencial entre os dois pontos.
Sentido convencional da corrente
Nos condutores metálicos, a corrente elétrica é formada pelo fluxo de elétrons livres que se desloca do menor para o maior potencial, isto é, no sentido contrário ao do campo elétrico no interior do condutor. Esse seria, normalmente, o sentido real da corrente elétrica nos metais. Entretanto, por convenção, adotou-se como sentido da corrente o que corresponde ao sentido do campo elétrico no interior do condutor.
Assim, sempre que tratarmos de corrente elétrica, usaremos o sentido convencional, ou seja, o mesmo do campo elétrico no interior do condutor.
Intensidade da corrente elétrica
A intensidade da corrente elétrica i é definida pela quantidade de carga elétrica que passa pela seção transversal de um fio condutor por unidade de tempo, ou seja:
No SI, a intensidade da corrente elétrica é medida em coulomb por segundo (C/s), que recebe o nome de ampere (A), em homenagem ao físico francês André-Marie Ampère, assim: 1 A = 1C/1s
Exercício resolvido
1. Uma corrente elétrica de intensidade igual a 8 A percorre um fio condutor. Determine o valor da carga que passa através de uma secção transversal em 1,5 minutos.
Resolução:
i = 8 A
ΔQ = ?
Δt = 1,5 min = 1,5 x 60 = 90 s
i = ΔQ
Δt
8 = ΔQ
90
ΔQ = 720 C
Corrente elétrica contínua ou alternada
Vimos que o sentido da corrente elétrica é do polos positivo para o negativo da pilha. As pilhas fornecem uma corrente elétrica com intensidade i constante, porém há casos nos quais a corrente varia de intensidade e de sentido. Por isso, vamos destacar dois tipos de corrente elétrica.
Corrente contínua
Se a corrente elétrica mantém o sentido constante, ela é determinada corrente contínua. Caso a intensidade dessa corrente elétrica também se mantenha constante em certo intervalo de tempo, a corrente é denominada corrente contínua constante.
Corrente alternada
Quando o sentido e a intensidade da corrente variam periodicamente, a corrente é denominada corrente alternada. As pilhas e as baterias de carro são exemplos de fontes que geram corrente contínua, e as usinas hidrelétricas são exemplos de fontes geradoras de corrente alternada.
Assista à vídeoaula abaixo:
https://www.youtube.com/watch v=G_DMTk29G64
(Opcional):
Estudo Complementar retirado do link abaixo:
https://conceitos.com/eletrodinamica/.