Eletrodinâmica: Estudo da Corrente Elétrica

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Eletricidade 
Parte 2 - Eletrodinâmica 
Eletrodinâmica 
A eletrodinâmica estuda as cargas elétricas em movimento, a 
corrente elétrica, os circuitos elétricos, o funcionamento dos 
aparelhos elétricos e as usinas elétricas. 
 
Os aparelhos eletroeletrônicos que se encontram nas residências 
precisam de energia elétrica para o seu funcionamento. Tal energia 
é obtida quando eles são ligados em alguma fonte de energia, 
como uma pilha, bateria, ou uma tomada. 
 
Quando isso é feito, os elétrons livres, que se encontram nos meios 
condutores desses aparelhos, passam a se movimentar de maneira 
ordenada, transportando a energia elétrica necessária para o seu 
funcionamento. 
 
Esse movimento ordenado dos elétrons é conhecido como 
corrente elétrica e ela pode ocorrer nos condutores sólidos, como 
os metais, e em gases e líquidos ionizados. 
 
 
 
Corrente elétrica 
Quando um fio condutor se encontra fora da tomada (fonte de 
energia), os seus elétrons livres estarão se movimentando de 
maneira aleatória, conforme a figura ao lado. 
 
 
Uma vez ligado na tomada, os elétrons passam a se movimentar 
ordenadamente e no mesmo sentido; assim será formada a 
corrente elétrica, e esse movimento ordenado de elétrons 
fornecerá a energia necessária para o aparelho funcionar. 
 
 
Conclusão: 
 
A corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas 
em um condutor. 
Intensidade da corrente elétrica (i) 
Para calcular a intensidade da corrente elétrica (i) que atravessa a 
secção transversal de um fio condutor, devemos dividir a 
quantidade de carga que atravessa o condutor (∆Q, cuja unidade no 
S.I. é o Coulomb, representado pela letra C), pelo intervalo de 
tempo (∆t, cuja unidade no S.I. é o segundo, representado pela letra 
s) considerado. 
 
 
 i = 
∆Q
∆t
 
 
 
 
unidade: 
𝐶𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏
𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
 = Ampère (A) 
 
 
 
Intensidade da corrente elétrica (i) 
 
Por exemplo, se 30 C de carga atravessam uma secção de um fio 
condutor (metálico) a cada minuto, temos: 
 
i = 
∆Q
∆t
 = 
30 C
60 s
 = 0,5 A 
 
Como ocorre com diversas unidades, o ampère possui submúltiplos, 
conforme a tabela a seguir: 
 
 
 
Corrente elétrica em um metal 
Diferença de potencial e sentido da corrente elétrica 
A corrente elétrica só ocorre quando há uma diferença 
de potencial (d.d.p.), também chamada tensão ou 
voltagem, no circuito elétrico. A d.d.p. é medida em 
volts (V). 
 
Neste momento vamos entender a d.d.p como uma 
diferença de energia entre os terminais. É o que ocorre 
na tomada, por exemplo. A voltagem convencional das 
tomadas de nossas casas, na região sudeste, é de 110 
V, embora em outras regiões do Brasil, como por 
exemplo Santa Catarina, o padrão seja de 220 V. Claro, 
é possível modificar a instalação elétrica das tomadas 
de uma residência, caso seja necessário. 
 
Um gerador de energia elétrica de um circuito (pilha, 
bateria, etc.) possui dois polos: um positivo e um 
negativo. Quanto ao sentido da corrente elétrica em 
fios metálicos, o sentido real dos elétrons em 
movimento é do polo negativo para o polo positivo. 
Mas, nos estudos em eletricidade, adota-se como 
sentido convencional para a corrente elétrica o sentido 
do polo positivo para o polo negativo. 
Efeito Joule e resistência elétrica 
Quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por uma 
corrente elétrica, ocorre uma transformação de energia elétrica 
em energia térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito 
Joule, em homenagem ao físico britânico James Prescott Joule 
(1818-1889). 
 
Esse fenômeno ocorre devido o encontro dos elétrons da 
corrente elétrica com as partículas do condutor. Os elétrons 
sofrem colisões com átomos do condutor (devido à resistência 
elétrica natural dos materiais), parte da energia cinética 
(energia de movimento) do elétron é transferida para o átomo 
aumentando seu estado de agitação, consequentemente sua 
temperatura. 
 
Assim, a energia elétrica é transformada em energia térmica 
(calor), e o dispositivo onde ocorre esta transformação nós 
chamamos de resistor. 
Resistores 
A resistência elétrica, portanto, mede a dificuldade com que os 
elétrons fluem por um condutor, e é medida em Ohms (Ω). 
 
Os resistores são elementos de circuito que fazem a conversão 
de energia elétrica em energia térmica. 
 
Pode parecer desperdício de energia a princípio, mas essa 
transformação de energia é muito útil em nossas vidas. 
Aparelhos como o ferro de passar, o secador de cabelo e o 
chuveiro elétrico, por exemplo, possuem resistores e 
funcionam baseados no efeito Joule. E quem não gosta de 
andar com roupas passadas e de tomar um banho morno ou 
quente, não é mesmo? 
 
 
Ao lado temos a representação de um resistor em um circuito 
elétrico. 
Lei de Ohm 
Podemos relacionar a intensidade da corrente elétrica (i) com a diferença de potencial (U) e a resistência elétrica 
(R) através da relação conhecida como Lei de Ohm: 
 
 
 U = R . i 
 
Vejamos um exemplo de aplicação dessa lei: 
 
No circuito abaixo, temos uma lâmpada ligada aos terminais de uma bateria de 9 V. Sabendo que a corrente 
elétrica que percorre o circuito tem intensidade 2 A, qual a resistência elétrica do filamento da lâmpada? 
 
U = 9 V; i = 2 A; R = ? 
 
U = R . i 
 
9 = R . 2 
 
R = 
9
2
 = 4,5 Ω 
Instrumentos de medida 
Os diversos tipos de instrumento de medidas elétricas 
podem ser de campo ou de bancada, analógicos ou digitais 
e com diferentes graus de precisão. Podemos medir a 
intensidade de corrente (i), a resistência elétrica (R) e a 
voltagem (V) em um circuito (ou em seus componentes) 
com facilidade. 
 
Para medir a intensidade da corrente elétrica, utilizamos 
um amperímetro. Para medir a voltagem, utilizamos o 
voltímetro e, para medir a resistência elétrica, o 
ohmímetro. 
 
Mas para um profissional não é necessário andar com três 
instrumentos de medida: o multímetro digital possui as 
três funções!