Física 2° Fase - Eletrodinâmica #3

 Potência Elétrica:

    É a quantidade de energia consumida em determinado intervalo de tempo.

  P = ∆E
         ∆t

P: Potencia desenvolvida pelo dispositivo, expressa em watt (W)

∆E: Energia Consumida, expressa em joules (J)

∆t: Intervalo de tempo transcorrido, expresso em segundos (s)

Um watt equivale à transformação da energia de um joule em um segundo:

1 W = 1 J/s

Já que a relação entre potência e tempo pode ser escrita como E = P∆t, então a unidade pode ser expressa em Ws, ou kWh, que é a energia usada nos medidores de energia elétrica residenciais.

Um kWh corresponde à energia de um aparelho medida durante um intervalo de tempo de 1 hora:

1 kWh = 1000 watt . 1 hora


   Podemos também estabelecer uma relação com o consumo de energia com a corrente e potência.
   Onde a potência será proporcional à intensidade da corrente (i) e à tenção (U).  Logo temos que:

P = Ui

U: Tensão em volt (V)
i: Corrente elétrica medida em ampère (A)
P: Potência dada em watt (W)

Podemos determinar ainda uma relação entre as unidades:

1 volt = 1 watt/ampère  (1V = 1W/A)



Resistores:

   Determina ou limita o valor de corrente elétrica em certa parte do circuito e transforma a energia elétrica em mecânica ou térmica, pelo efeito joule. 
   Eles são representados pelos símbolos: 
    

  

   Representam resistores fixos, dispositivos cuja resistência não varia. Dependendo da função do aparelho, também podem ser utilizados resistores do tipo variável, que permitem alterar a potência dos aparelhos. 
  Os resistores apresentam faixas coloridas, que indicam o valor de sua resistência.  
  
  
Primeira Lei de Ohm:

  Submetendo certo condutor a uma tensão, é possível perceber que uma corrente o percorre. Se aumentar a tensão aplicada, há aumento da intensidade da corrente do campo elétrico atuando nos elétrons livres do condutor, provocando uma maior corrente elétrica.  Logo, conclui-se que, quanto maior a tensão (U), maior será a corrente elétrica (i).  Por isso dizemos que é uma relação proporcional.
Então:

U = U¹  = U²  = constante
i       i¹       i²
 
   A constante dessa razão é chamada Resistência Elétrica (R) e depende das características do material que compõe o condutor, da geometria e da temperatura. Sua unidade de medida é o Ohm (Ω). 

   Um material que obedece essa lei é denominado Resistor Ôhmico, sendo que sua principal característica é a resistência constante, independente da tensão aplicada.
   Em um gráfico com linha reta ascendente, com i e U definidos, pode-se encontrar a resistência da seguinte forma:

R = U
       i

  Essa mesma fórmula, rearranjada de forma linear é denominada Primeira Lei de Ohm:

U = Ri

U: Tensão em volt (V)
i: corrente elétrica em ampère (A)
R: resistência medida em ohm (Ω)

   Em um gráfico onde o condutor não apresenta relação linear e constante entre as grandezas U e i, trata-se de um Resistores Não-Ôhmicos, que não obedecem a Primeira Lei de Ohm e podemos perceber que conforme a tensão aumenta, a resistência aumenta.

Segunda Lei de Ohm:

   Analisando a condução elétrica dos metais, Ohm concluiu que as características geométricas influenciam diretamente na resistência do condutor: O comprimento L e a espessura, ou seja, a área de secção transversal A, são elementos fundamentais. As características do próprio material também são importantes é claro.
  Resistividade Elétrica: Indicada pela letra grega ρ, medida em Ω . m (ohm vezes metro).
  Com isso, podemos desenvolver a Segunda Lei de Ohm

R = ρ L
         A

ρ: Resistividade Elétrica do material medida em Ohm . metro ( Ω . m)
L: Comprimento do condutor em metro (m)
A: Área da secção transversal do condutor em metro quadrado (m²)
R: Resistência elétrica medida em Ohm ( Ω )

Potência Elétrica Dissipada:
   A corrente elétrica depende da tensão aplicada ao condutor. Logo, se um trecho de um circuito elétrico submetido a uma tensão U passa por uma corrente elétrica i, a potência desenvolvida pode ser expressa por:   P = Ui

   No entanto, se nesse trecho houver um resistor de resistência elétrica R, a energia elétrica será dissipada como calor, ou seja, o efeito joule.  Por isso, substituímos a primeira lei de Ohm ( U = Ri) na fórmula da Potência ( P = Ui):

P = Ri²

   E ainda, se a tensão U for constante, podemos também obter outra fórmula que relaciona diretamente potência, tensão e resistência:
  
P = U²
       R



                                                       Exercícios:
O resumo fica por aqui, não deixe de ver o resumo #4 de eletrodinâmica e como sempre, faça os exercícios desse tema para fixar!  Até a próxima.

   

Biologia - Célula Eucarionte x Célula Procarionte

 Célula Procarionte:

   Principal Característica: Não têm núcleo ou carioteca.
   Também não possuem Organelas Membranosas.
   Possuem Membrana Plasmática, Parede Celular, Capsula, Citosol, Plasmídeo, Flagelos, Ribossomos, Citoplasma, Fímbrias, Mesossoma e Nucleoide.
   
Seres Procariontes:
  
   Bactérias
   Cianobactérias
   Arqueas
   

 

Célula Eucarionte:                                                                                                

   Possuem Centríolos, Núcleo, Organelas Membranosas, Cloroplastos, Peroxissomos, Vacúolos, Lisossomos, Golgi, Mitocôndria, Retículo Endoplasmático Rugoso, Flagelo, Fibras do Citoesqueleto, Retículo Endoplasmático Liso e Ribossomos.

   

Existem dois tipos: Célula Vegetal e Célula Animal.                                                                             

Célula Vegetal: Possui Cloroplasto, Plasmodesmos, Vacúolo Central e Parede Celular.                           
 Célula Animal: Possui Centríolo e Lisossomo.                                                                                                     
Abaixo veja na esquerda uma célula animal e na direita, uma célula vegetal:                                                                                                                                                                                         
            

 Diferença entre as duas =                                                                                                                              

   Parede Celular (Célula Vegetal)
   Plasmodesmos (Célula Vegetal)   
   Lisossomo (Célula Animal)   
   Centríolo (Célula Animal)
   Cloroplastos (Célula Vegetal)
   Reserva de amido (Célula Vegetal)
   Reserva de glicogênio (Célula Animal)

   Semelhança =  Ambas possuem Membrana Plasmática e Carioteca, além das características mencionadas no início sobre Célula Eucarionte.  (Com exceção das Diferenças entre as duas já mencionadas, é claro)

Seres Eucariontes:  Todos os seres vivos, com exceção das Bactérias, Cianobactérias e Arqueas.

Funções:    

   Membrana Plasmática: Delimita o conteúdo celular e controla a entrada e saída das substâncias.   
   Parede Celular: Manutenção da forma celular e proteção contra patógenos.   
   Capsula: Protege a célula bacteriana contra fagocitose, desidratação e ajuda na adesão no hospedeiro. 
   Nucleoide: Material genético (Sem núcleo)   
   Flagelos: Microtúbulos que auxiliam na locomoção.   
   Mesossoma: Responsável pela respiração da bactéria.

   Plasmídeo: Fazem o processo de iniciação da conjugação bacteriana e também resistência a veneno ou antibióticos.   
   Citosol: Armazenar substâncias de reserva usadas pela célula.

   Fímbrias Menores: Dão aderência na locomoção. (Fímbria Comum)
   Fímbrias Maiores: Servem como canais de transferência unidirecional de DNA entre células bacterianas no processo de conjugação. (Fímbrias Sexuais)

   Núcleo: Centro de controle da célula e onde são armazenadas informações genéticas.

   Organelas Membranosas: Produção de moléculas importantes e desintoxicação celular.

   Cloroplastos: Fotossíntese

   Vacúolos: Regular pH, osmorregulação, fazer digestão e excreção de resíduos e armazenar substâncias.

   Complexo de Golgi: Adição de açúcar às proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático, adição de sulfato às proteínas e lipídios e, mais importantes, fabricação de certas macromoléculas e formação da parede celular.  Ou seja: Ele armazena, transforma e exporta as substâncias produzidas no retículo endoplasmático liso e rugoso.

   Mitocôndria: Respiração celular.

   Retículo Endoplasmático Rugoso: Principalmente Síntese de proteínas, além de armazenamento e aumento da superfície interna da célula.

   Retículo Endoplasmático Liso: Produção de lipídios.

   Fibras do Citoesqueleto: Sustentação da célula e manutenção da sua forma.

   Ribossomos: Síntese de proteínas.
   Lisossomo: Faz a digestão de partículas vindas de fora da célula e reciclar organelas celulares velhas.  
   Centríolo: Orienta a divisão celular e forma os cílios e flagelos.

Estude bem, pois têm muita informação e logo logo terá uma lista recheada de exercícios sobre esse resumo para fixação.  

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!