Energia Elétrica - Física & Química
Colégio
Estadual Professor Edilson Souto Freire
Dias
D'Ávila - BA
Professor:
Samuel Nunes de Santana
Turma:
3º DM
Adoniram Estrela
Alexandre Batista
Anthony Lucas
Islan Ribeiro
Leonardo Normando
Luana Beatriz
Rafael Vinicius
Energia elétrica
A
energia elétrica é a principal fonte de energia do mundo, produzida a partir do
potencial elétrico de dois pontos de um condutor.
Foi
o filósofo grego Tales de Mileto quem descobriu por meio de uma experiência as
cargas elétricas e, a partir disso, a palavra "eletricidade" começou
a ser utilizada.
A
geração de energia elétrica se leva a cabo mediante diferentes tecnologias. As
principais aproveitam um movimento rotatório para gerar corrente alternada em
um alternador. O movimento rotatório pode provir de uma fonte de energia
mecânica direta, como a corrente de uma queda d'água ou o vento, ou de um ciclo
termodinâmico.
A energia
elétrica é de fundamental importância para o desenvolvimento das sociedades
atuais. Ela pode ser convertida para gerar luz, força para movimentar motores e
fazer funcionar diversos produtos elétricos e eletrônicos que possuímos em casa
(computador, geladeira, micro-ondas, chuveiro, etc.).
O
consumo de energia é igual à potência do aparelho multiplicada pelo tempo de
funcionamento e deve ser representado pela fórmula: Consumo = Potência X Tempo.
Efeito joule
Quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por uma corrente elétrica, ocorre a transformação de energia elétrica em energia térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule, em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule (1818-1889).
A corrente elétrica é resultado de
movimentação de ânions, cátions ou elétrons livres, como já vimos. Ao existir
corrente elétrica as partículas que estão em movimento acabam colidindo com as
outras partes do condutor que se encontra em repouso, causando uma excitação
que por sua vez irá gerar um efeito de aquecimento. A este efeito dá-se o nome
efeito Joule.
O aquecimento no fio pode ser
medido pela lei de joule, que é matematicamente expressa por:
Q= i².R.t
onde:
Q é
o calor gerado por uma corrente constante percorrendo uma determinada
resistência elétrica por determinado tempo.
I é
a corrente elétrica que percorre o condutor com determinada resistência R.
R é
a resistência elétrica do condutor.
t é
a duração ou intervalo de tempo em que a corrente elétrica percorreu ao
condutor.
Se a
corrente não for constante em relação ao tempo.
Gerador
Gerador
é um dispositivo utilizado para a conversão da energia mecânica, química ou
outra forma de energia em energia elétrica.
A
lei primária de indução eletromagnética baseia-se na “Lei de Faraday” de
indução, em parceria, com a “Lei de Ampere”, as quais são matematicamente
expressas pela terceira e quarta equações de Maxwell.
Existem
dois tipos de geradores o real e o ideal
Um
gerador ideal seria capaz de converter toda a energia. A sua potência seria
medida através da seguinte fórmula:
Potg
= E.i
Onde,
Potg:
potência
E:
força eletromotriz
i:
corrente elétrica
Mas
não é o que acontece. Na realidade, há uma perda de energia, afinal as cargas
elétricas encontram resistência ao longo do circuito.
É
através da fórmula a seguir que a potência real de um gerador é medida:
Potd
= r.i²
Onde,
Potd
= potência
r =
resistividade do condutor
i =
corrente elétrica
Receptor
Os
receptores elétricos são dispositivos que transformam energia elétrica em outra
forma de energia, seja ela mecânica, térmica, entre outras. Um exemplo de
receptor é o motor elétrico que transforma energia elétrica em energia
mecânica,
Na
prática vale a pena entender que a energia elétrica não será totalmente
transformada em outro tipo apenas, pois uma fração menor dessa energia irá se
transformar em energia térmica devido a presença da resistência interna r e do
efeito joule. Já a outra grande parte se transformará em outro tipo de energia
que se queira obter.
Em
termos de análise de circuitos, os receptores podem ser entendidos como sendo
um gerador de polos trocados
Onde:
E = força contra eletromotriz
i =
corrente elétrica
r =
resistência interna
U =
tensão elétrica entre os pontos A e B
Imã (natural e artificial)
O
imã, também conhecido como magneto, é uma substância que possui a capacidade de
atrair substâncias magnéticas (ferro ou outros metais).
Existem
dois tipos de imãs:
Imãs
Naturais – são aqueles que encontramos na natureza e são compostos por minério
de ferro (óxido de ferro). Este tipo de ferro magnético é denominado magnetita.
Imãs
Artificiais – são aqueles que adquirem propriedade magnética ao serem atritados
com um imã natural. A capacidade magnética destes imãs podem superar a dos imãs
naturais.
Os
imãs possuem dois polos (norte e sul). O polo sul de um imã aponta para o polo
sul do Planeta Terra, enquanto o polo norte de um imã aponta para o polo norte
do Planeta Terra.
Referencias
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