Apostila Bioeletricidade_C

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Bioeletricidade 
Parte 3 
 
 
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BIOELETRICIDADE 
1. INTRODUÇÃO AO CONTEÚDO 
1.11. Corrente elétrica 
Nas aulas anteriores nos dedicamos a entender o que é carga elétrica e o seu efeito em 
situações do cotidiano. Entendemos que ao redor de uma carga elétrica existe uma região de 
influência chamada de campo elétrico e se a carga estiver sob a ação deste campo uma força elétrica 
se fará presente. Além disso vimos que essa força gera uma certa energia potencial e que, caso haja 
duas regiões com valores de potenciais diferentes as cargas se moverão de um ponto a outro. 
 
 
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Até agora falamos sobre estas cargas elétricas como se elas fossem isoladas e como se esse 
movimento ocorresse só com uma carga. Na realidade as cargas elétricas estão localizadas em todos 
os corpos e o movimento não se dá somente com uma carga, mas sim em todas as cargas do corpo. 
E sempre que tivermos cargas elétricas em movimento na realidade estamos falando sobre 
CORRENTE ELÉTRICA. 
Exemplos de correntes elétricas são inúmeros e envolvem várias profissões. Os 
meteorologistas estudam os relâmpagos e movimentos de cargas menos espetaculares na 
atmosfera. Biólogos, fisiologistas e engenheiros que trabalham na área de bioengenharia se 
interessam pelas correntes nervosas que controlam os músculos e especialmente no modo como 
essas correntes podem ser restabelecidas em caso de danos à coluna vertebral. Os engenheiros 
elétricos trabalham com sistemas elétricos de todos os tipos, como redes de energia elétrica, 
equipamentos de proteção contra relâmpagos, dispositivos de armazenamento de informações e 
instrumentos de reprodução sonora. Os engenheiros espaciais observam e estudam as partículas 
carregadas provenientes do Sol porque essas partículas podem interferir com os sistemas de 
telecomunicações via satélite e até mesmo com linhas de transmissão terrestres 1. 
Neste capítulo, vamos discutir a física básica das correntes elétricas e a razão pela qual alguns 
materiais conduzem corrente elétrica melhor que outros. Começaremos pela definição de corrente 
elétrica. 
 
 
 
Corrente elétrica é definida 
como o movimento ordenado 
de elétrons em um fio 
condutor. 
 
 
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De acordo com a definição a corrente elétrica é definida como o movimento ordenado dos 
elétrons. Isso significa que não são todos os elétrons que apresentarão corrente elétrica. Por 
exemplo, pensem em um fio de cobre (os fios usados em todos os eletrodomésticos utilizados em 
nossas casas). Os fios de cobre são condutores (por isso são revestidos com borracha). Isso significa 
que apresentam elétrons livres em seu interior. O número de elétrons livres é enorme (bilhões de 
elétrons movem-se de modo aleatório por segundo). No entanto o movimento destes elétrons é 
aleatório. Então, se o fio não estiver ligado na tomada, nada acontecerá. Se ligarmos este fio a uma 
bateria, porém, o número de elétrons que atravessam o plano em um sentido se tornará 
ligeiramente maior que o número de elétrons que atravessam o plano no sentido oposto. Em 
consequência, haverá um fluxo ordenado de cargas e, portanto, haverá corrente elétrica no fio1. 
Uma representação do que acontece na situação acima pode ser mostrada na Fig. 1 abaixo. 
 
 
 
 
Figura 1. Representação do movimento dos elétrons livre em um fio condutor. a) chave aberta – 
movimento aleatório: não há corrente elétrica. b) chave fechada – movimento ordenado de 
elétrons: há corrente elétrica. 
1.12. Cálculo da Corrente elétrica 
A corrente elétrica está relacionada a quantidade de elétrons que passam por uma 
determinada parte do fio condutor em um determinado tempo (Fig. 2). 
 
 
 
 
Figura 2. Representação do número de elétrons que passam por uma secção transversal (em 
amarelo) em um determinado intervalo de tempo. 
 
- - 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
Movimento aleatório Movimento ordenado 
Chave aberta Chave fechada 
- - 
- 
- 
- 
 
 
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Ou seja: 
𝒊 =
𝑸
𝒕
 
Onde: 
𝒊: corrente elétrica (coloumb por segundo (
𝑪
𝒔
) ou ampère → 𝑨); 
𝑸: carga elétrica (coulomb → 𝑪); 
𝒕: tempo (segundos → 𝒔). 
1.13. Resistência elétrica 
Como vimos, se aplicarmos uma diferença de potencial a um sistema elétrico haverá um 
movimento ordenado dos elétrons dentro do material condutor o que chamamos de corrente 
elétrica. Eu lhes pergunto: 
 
 
Na realidade o movimento dos elétrons se dará de diferentes maneiras dependendo do 
material condutor. Isso acontece, pois, cada material tem uma grandeza conhecida como 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA, cuja definição pode ser fornecida abaixo: 
Será que os elétrons 
movem-se da mesma 
forma dentro de 
diferentes tipos de 
materiais condutores? 
 
 
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Ou seja, o movimento ordenado dos elétrons em um fio condutor é retardado (desacelerado) 
pelos átomos que contém elétrons “não livres” (Fig. 3). 
 
 
 
Figura 3. Representação do movimento ordenado dos elétrons em um fio condutor e a resistência 
elétrica provocada pelos átomos contidos no material condutor (ranhuras em verde). 
Fisicamente, a resistência elétrica depende de vários fatores, tais como comprimento, 
largura e natureza do material condutor, além da temperatura a que ele é submetido. 
Para calcular a resistência elétrica há duas maneiras, uma leva em conta as caraterísticas do 
condutor: 
𝑹 = 𝝆.
𝑳
𝑨
 (maneira 1) 
Onde: 
𝑹: resistência elétrica (𝛀); 
𝝆: resistividade do material condutor (
𝛀.𝒎𝟐
𝒎
; 
Resistência elétrica 
 
É uma grandeza que se opõem ao 
movimento dos elétrons limitando 
a corrente dentro de um condutor. 
- 
- 
- 
- - 
 
 
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𝒍: comprimento do material condutor (𝒎); 
𝑨: Área do material condutor (𝒎𝟐). 
𝑹 =
𝑽
𝒊
 (maneira 2) 
Onde: 
𝑹: resistência elétrica (𝑽/𝑨 ou ohm (𝛀); 
𝑽: potencial elétrico (𝑽); 
𝒊: corrente elétrica (𝑨). 
 
Referências bibliográficas 
1. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Fısica Vol. 2. Rio de 
Janeiro: LTC-Livros Técnicos e Científicos Editora SA, 2009. 
2. http://maisunifra.com.br/conteudo/bioeletricidade/ 
3. DURÁN, J. E. R. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Prentice, 2003. 318p. 
4. http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/eletric.htm 
5. OKUNO, Emico; CALDAS, Iberê Luiz; CHOW, Cecil. Física para ciências biológicas e 
biomédicas. In: Física para ciências biológicas e biomédicas. 1986. p. 490-490. 
6. http://maisunifra.com.br/conteudo/bioeletricidade/ 
7. https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gerador-van-graaff.htm 
 
 
 
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