Corrente elétrica

Corrente elétrica

Corrente elétrica

Corrente elétrica (I) é o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica (q) ou o deslocamento de cargas dentro de um condutor, 

Quando existe uma diferença de potencial elétrico (ddp ou đU=R/I) entre as extremidades. Tal deslocamento procura restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico ou outros meios (reações químicas, atrito, luz, etc.) 

(Instalações Elétricas).

Sabe-se que, microscopicamente, as cargas livres estão em movimento aleatório devido à agitação térmica. Apesar desse movimento desordenado, ao estabelecermos um campo elétrico na região das cargas, verifica-se um movimento ordenado que se apresenta superposto ao primeiro. Esse movimento recebe o nome de movimento de deriva das cargas livres.

Raios são exemplos de corrente elétrica, bem como o vento solar, porém a mais conhecida, provavelmente, é a do fluxo de elétrons (e-)ou eletrões através de um condutor elétrico, geralmente metálico.

A intensidade (I) da corrente elétrica é definida como a razão entre o módulo da quantidade de carga ΔQ que atravessa certa secção transversal (corte feito ao longo da menor dimensão de um corpo) do condutor em um intervalo de tempo Δt.

I=đQ/đt

A unidade padrão no SI para medida de intensidade de corrente é o ampère (A). 

(1A=1C/1s)

A corrente elétrica é também chamada informalmente de amperagem. Embora seja um termo válido na linguagem coloquial, a maioria dos engenheiros eletricistas repudia o seu uso por confundir a grandeza física (corrente eléctrica) com a unidade que a medirá (ampère). 

A corrente elétrica, designada por I , é o fluxo das cargas de condução dentro de um material. 

A intensidade da corrente é a taxa de transferência da carga, igual à carga dQ transferida durante um intervalo infinitesimal dt dividida pelo tempo.

Conceito de corrente elétrica 
Denomina-se corrente elétrica a todo movimento ordenado de partículas eletrizadas. Para que esses movimentos ocorram é necessário haver tais partículas − íons ou elétrons − livres no interior dos corpos.

Corpos que possuem partículas eletrizadas livres em quantidades razoáveis são denominados condutores, pois essa característica permite estabelecer corrente elétrica em seu interior.

Nos metais existe grande quantidade de elétrons livres, em movimento desordenado. Quando se cria, de alguma maneira, um (${\displaystyle {\vec {E}}}$) no interior de um corpo metálico, esses movimentos passam a ser ordenados no sentido oposto ao do vetor campo elétrico constituindo a corrente elétrica.

Nas soluções eletrolíticas existe grande quantidade de cátions (+) e ânions (-) livres, em movimento desordenado. Quando se cria, de alguma maneira, um campo elétrico () no interior de uma solução eletrolítica, esses movimentos passam a ser ordenados: o movimento dos cátions (+), no sentido do vetor campo elétrico (), e o dos ânions (-), no sentido oposto. Essa ordenação constitui a corrente elétrica.

Nos gases ionizados existe grande quantidade de cátions e elétrons livres, em movimento desordenado. Quando se cria, de alguma maneira, um campo elétrico () no interior de um gás ionizado, esses movimentos passam a ser ordenados: o movimento dos cátions, no sentido do vetor campo elétrico, e o dos elétrons, no sentido oposto. Essa ordenação constitui a corrente elétrica.

Com a finalidade de facilitar o estudo das leis que regem os fenômenos ligados às correntes elétricas, costuma-se adotar um sentido convencional para a corrente elétrica (Introdução a eletrodinâmica), coincidente com o sentido do vetor campo elétrico (${\displaystyle {\vec {E}}}$) que a produziu.

Consequentemente, esse sentido será o mesmo do movimento das partículas eletrizadas positivamente e oposto ao das partículas eletrizadas negativamente.

Fonte:
Wikipedia
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Potência elétrica

Potência elétrica

Potência elétrica

A potência elétrica é uma grandeza física que mede a quantidade de trabalho realizado em determinado período de tempo (W=F*dr), ou seja, é a taxa de variação da Energia, de forma análoga à potência mecânica. Um forno elétrico industrial, por exemplo, tem uma potência maior do que um ferro elétrico doméstico, pois tem uma capacidade de produzir uma quantidade de calor maior num mesmo intervalo de tempo.

(Introdução a análise de circuitos - 12a edição)

A unidade de medida de potência no SI é o Watt.

Energia elétrica, potência média e potência instantânea
A Potência média (Pmed) em um determinado período de tempo é definida como:
(Pmed=E/t)

Onde E é a energia gasta e đt é o intervalo de tempo.

Podemos definir potência instantânea como a quantidade de energia gasta em um período de tempo infinitesimal
(P(t)=đE/đt)

Mas a variação instantânea de energia é dada por 

(Fundamentos de física volumes 1 2 3 e 4)

Portanto a potência instantânea é:
(P(t)=đE/đt » P=U*I)

Onde U(t) e I(t) são a tensão e a corrente, respectivamente, em um dado instante t.

Podemos calcular a potência média a partir da integração temporal da potência instantânea. (đE=Pt*đt) 

Fonte: 

Wikipedia 

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Tensão elétrica

Tensão elétrica

Tensão elétrica

Tensão elétrica (denotada por ∆V), também conhecida como diferença de potencial (DDP), é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia potencial elétrica por unidade de carga elétrica entre dois pontos. 

Sua unidade de medida é o volt – homenagem ao físico italiano Alessandro Volta. 

A diferença de potencial é igual ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se movimentar uma carga qualquer. 

Uma diferença de potencial pode representar tanto uma fonte de energia (força eletromotriz), quanto pode representar energia "perdida" ou armazenada (queda de tensão). 

Um voltímetro pode ser utilizado para se medir a DDP entre dois pontos em um sistema, sendo que usualmente um ponto referencial comum é a terra. 

A tensão elétrica pode ser causada por campos elétricos estáticos (E=F (m*a)/q), por uma corrente elétrica (I=Q/t) sob a ação de um campo magnético, por campo magnético variante ou uma combinação de todos os três.

Basic electromagnetic theory by Demetrius T. Paris 

Electromagnetism for Engineers: An Introductory Course (Textbooks in Electrical and Electronic Engineering) 4th Edition

Por analogia, a tensão elétrica seria a "força" (F=m*a) responsável pela movimentação de elétrons. 

O potencial elétrico mede a força que uma carga elétrica experimenta no seio de um campo elétrico (E=F (m*a) /q), expressa pela lei de Coulomb. 

Portanto a tensão é a tendência que uma carga tem de ir de um ponto para o outro. Normalmente, toma-se um ponto que se considera de tensão=zero e mede-se a tensão do resto dos pontos relativamente a este.

A tensão elétrica entre dois pontos, ou seja [(+) e (-)] é definida matematicamente como a integral de linha do campo elétrico

Para facilitar o entendimento da tensão elétrica pode-se fazer uma analogia entre esta e a pressão hidráulica. Quanto maior a diferença de pressão hidráulica entre dois pontos, maior será o fluxo, caso haja comunicação entre estes dois pontos. O fluxo (que em eletrodinâmica seria a corrente elétrica) será assim uma função da pressão hidráulica (tensão elétrica) e da oposição à passagem do fluido (resistência elétrica (R=U/I). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente contínua (U=R*I)

onde:

R = Resistência (ohms)

I = Intensidade da corrente (ampères)

V = Diferença de potencial ou tensão (volts)

U = Energia potencial(joule)

Em corrente alternada, substitui-se a resistência pela impedância (U=Z*I » Z=U/I)

onde:

Z = Impedância (ohms)

Pelo método fasorial, em corrente alternada, todas as variáveis da equação são complexas. A impedância representa, além da resistência a passagem de corrente elétrica, também o deslocamento angular na forma de onda produzido pelo equipamento (capacitores e bobinas ou indutores).

Podemos resumir em tais fórmulas matemáticas que a tensão eléctrica seria a diferença de potencial elétrico, entre dois pontos, que geraria uma força capaz de movimentar os elétrons entre esses dois pontos distintos no espaço. 

O valor numérico desta grandeza física, medida em volts, seria então o resultado da multiplicação entre o valor da resistência (em ohms) e o valor da corrente (em ampères).

V=R/I

Fonte:
Wikipedia
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Volt - Voltagem elétrica

Volt - Voltagem elétrica

Volt - Voltagem elétrica

O volt (símbolo: V) é a unidade de tensão elétrica (ou diferença de potencial elétrico) do Sistema Internacional de Unidades (SI) O plural do nome da unidade é volts.
U=R*I

O volt é o potencial de transmissão de energia, em joules por carga elétrica em coulombs, entre dois pontos distintos no espaço. 

V=J/C 

Dizer que a tensão existente entre dois pontos corresponde a um volt é o mesmo que dizer que cada carga de um coulomb que se movimenta entre tais pontos transmite um joule de energia. (Ohm’s law)

O nome 'volt' é uma homenagem a Alessandro Volta, que desenvolveu a pilha voltaica, precursora da bateria elétrica.

Utiliza-se a seguinte fórmula para calcular a tensão:
U=E (J) / Q (C) 

Outra relação importante é a que relaciona a potência com a tensão elétrica e a corrente elétrica 
P=U*I

Assim, 1 watt corresponde ao produto de 1 volt por 1 ampère.

A história 
Em 1800, como resultado de um desentendimento sobre a resposta galvânica por Luigi Galvani, Alessandro Volta desenvolveu a chamada pilha voltaica, um tipo de bateria, que produzia uma corrente elétrica constante.

Volta havia determinado que o pareamento de metais assimilares mais efetivo para geração de energia seria zinco (Zn 30) e prata (Ar 47).

Em 1861, Latimer Clarck e Sir Charles Bright cunharam "volt" como uma unidade de resistência. (Current status of the quantum metrology triangle)
Em 1873, a Associação Britânica para os Avanços da Ciência já tinha definido volt, ohm e farad (Report of the British Association for the Advancement of Science)

Entre 15 de agosto e 15 de novembro de 1881, no Palais de I'Industrie nos Champs-Élysées, ocorreu a primeira Exposição Internacional de Eletricidade, que serviu para mostrar os avanços da tecnologia elétrica desde a pequena mostra elétrica na Exposição Universal de 1878. Apresentaram-se na Exposição Internacional expositores do Reino Unido, Estados Unidos, Alemanha, Itália e Países Baixos, bem como da própria França.

Entre outros grandes acontecimentos realizados nessa feira, ocorreu o primeiro Congresso Internacional de Eletricistas, nos salões do Ancien Palais du Trocadéro, apresentando vários trabalhos científicos e técnicos incluindo definições para as unidades praticas padrão volt, ohm e ampere.

Uma proposta de redefinição das unidades básicas do SI, incluindo a definição do valor da carga elementar, é esperada para 2019.

Fonte: 

Wikipedia 

BIPM
Ohm’s law
Brasil escola
Que conceito