Física 2° Fase - Eletrodinâmica #2

 Efeitos da Corrente Elétrica:

  Os efeitos podem ser: Térmicos, Magnéticos, Luminosos, Fisiológicos e Químicos.
  

 Efeito Térmico:

   Ao se aplicar um campo elétrico no interior do condutor metálico, ocorre uma transferência de energia para os elétrons livres nele presentes, que passam a se movimentar, caracterizando a Corrente Elétrica. Esses elétrons sem movimento interagem com os íons positivos na rede cristalina do material, transmitindo a eles energia e aumentando sua vibração.
   Essa mesma vibração gera um aumento na temperatura, o que leva a m aquecimento do condutor, conhecido como Efeito Joule. Exemplo: Ferro de passar roupa, forno elétrico, torradeira....  Todos eles possuem em seu interior um fio conhecido como resistência, que transforma energia elétrica em energia térmica.  Eles possuem uma resistência elétrica maior que o restante do circuito do aparelho, por isso aquecem na hora da operação.

   Os Fusíveis e Disjuntores também são importantes aplicações do efeito térmico, para proteção dos circuitos elétricos. 
   Fusíveis: Dispositivos de proteção que se fundem ao conduzir uma corrente maior que a especificada e, desta forma, interrompem a passagem de corrente elétrica no circuito, evitando o curto circuito.
   Disjuntor: Também usado para interromper a corrente excessiva, desliga-se quando o valor da corrente ultrapassa o estipulado para o circuito.
  
  Resumindo: Os dois impedem que ocorra um curto circuito e que os aparelhos fiquem danificados ou queimem.



Efeito Magnético: 

  Motores Elétricos estão presentes em grande parte dos eletrodomésticos que usamos no cotidiano, como a Batedeira, liquidificador e a bússola (Não usamos muito, mas é mais fácil de lembrar)
  O funcionamento desses motores elétricos ocorre devido a uma corrente elétrica que, ao passar por um fio imerso em um campo de natureza magnética, gera uma força que causa movimento no interior do motor elétrico. 
  O efeito magnético da corrente elétrica também é usado em disjuntores, chamado Disjuntor Termomagnético, que se baseia no aquecimento e consequente dilatação das lâminas bimetálicas que o compõem, e em um dispositivo magnético que é acionado quando há sobrecarga de corrente elétrica no circuito.  Atuando em conjunto, os dois efeitos (térmico e magnético) provocam a abertura do contato elétrico, interrompendo a corrente no circuito e realizando a proteção dos equipamentos ligados à rede elétrica.
  


Efeito Luminoso:

   Para ocorrer a passagem de corrente elétrica por meio de um gás. coloca-se um campo elétrico intenso o suficiente para ionizar os átomos do gás, arrancando dele alguns elétrons.  Então os íons positivos e os elétrons livres passam a ter seu movimento acelerado na direção do campo elétrico, com as partículas positivas e negativas impulsionadas em sentidos opostos. Os choques entre os íons, ocasionados por essas forças, podem provocar novas ionizações, liberando mais partículas eletrizadas.
    Com esses movimentos frenéticos de múltiplas colisões, elétrons são arrancados dos átomos e, ao mesmo tempo há saltos de elétrons das camadas mais externas da eletrosfera dos átomos.  Cada vez que um elétron sai da camada mais externa e mais energética e retorna a uma camada mais interna e de nível energético menor, a diferença de energia é liberada em forma de fóton.

    Em uma lâmpada fluorescente comum:  Ao ser acesa, a corrente elétrica chega aos seus eletrodos e os elétrons passam pelo gás de mercúrio entre as extremidades da lâmpada.   Isso excita os átomos de mercúrio cujos elétrons vão para níveis de energia mais altos e, ao voltar para seus níveis originais de energia, liberam fótons de luz ultravioleta.   Esses fótons de luz UV irão excitar os átomos da camada de fósforo presente na superfície interna da lâmpada, que ao serem excitados, os elétrons dos seus átomos de fósforo pulam para camadas mais energéticas, e quando voltam para seu estado original de nível de energia, emitem a luz branca, que nós vemos.

Efeito Químico:

   Umas das reações mais importantes desse tipo de efeito é a eletrólise, ou "quebra por eletricidade", muito empregada na indústria. Resumindo: É a passagem de corrente elétrica por um líquido (normalmente água) no qual uma substância está dissolvida. Realizado em uma cuba eletrolítica.

   Na cuba, são mergulhados os dois eletrodos: O cátodo é o eletrodo ligado ao polo negativo e o ânodo é conectado ao polo positivo da fonte.  Uma fonte de corrente contínua gera o fluxo de elétrons que provoca reações químicas de oxidação e redução.   No cátodo ocorre a reação de redução,  ou seja, onde há ganho de elétrons, e no ânodo se dá a reação de oxidação, ou seja, a perda de elétrons.

   (Processo de Eletrólise, estudado em Química)

Efeito Fisiológico:

   São efeitos provocados pela passagem de corrente elétrica em um organismo vivo.  O ser humano por exemplo, possui algumas células excitáveis (neurônios e fibras musculares), onde a descarga elétrica pode levar à parada das contrações normais do músculo do coração, conhecido como Fibrilação Ventricular. 

   De acordo com experimentos, descobriu-se o seguinte sobre a resposta do corpo humano quando submetido a uma corrente alternada:

 Corrente Elétrica (A)                             Efeito Fisiológico

        10¬ ³ a 10¬ ²             =      Início da sensação de choque

        10¬ ² a 10¬ ¹             =      Produz efeito doloroso/Paralisia Muscular/Parada Cardíaca.

        10¬ ¹ a 2.10¬ ¹          =      Fibrilação Ventricular, que pode ser fatal caso não seja interrompida.

        2.10¬ ¹ a 1                 =     Parada Cardíaca, com chance de recuperação caso seja interrompida.

        1 a 10                        =      Queimaduras graves e não fatais, caso não atinjam os órgão vitais.

   

   Devido a isso, foi criado um novo modelo de tomadas e plugues no Brasil, o modelo com três pinos, para reduzir os acidentes em residências, que têm mais segurança por conta de três fatores principais:

   1° O terceiro plugue garante o aterramento, ou seja, evita uma descarga elétrica por deslocar o excesso de cargas para a terra em situações de curto-circuito.

   2° A nova tomada, mais profunda, evita contato acidental dos dedos com a corrente elétrica.

   3° O encaixe de três pinos evita que apenas um pino entre na tomada, pois pode ocasionar algum acidente.  

 

                                                               Exercícios: 

Gostou?  É um assunto nem tão recorrente nos vestibulares, mas quando é cobrado é difícil acertar chutando...  Então faça a lista de exercícios sobre esse resumo e passe para o resumo #3 de Eletrodinâmica!