2-fórum fisica 2020 (2)

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MINISTERIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI
CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA E A DISTÂNCIA UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL
CURSO: LICENCIATURA PLENA EM MATEMÁTICA
DISCIPLINA: FÍSICA II
CARGA HORÁRIA: 90H	ANO:2020/1 PROFESSOR: Dr. ALEXANDRE MEDEIROS
 	Aluna – Rosangela Maria de Almeida
2º Fórum
Introdução:
A corrente elétrica é o fenômeno mais importante para a tecnologia contemporânea. Nada marcou o século XX mais do que a eletricidade. É importante salientar que toda a eletricidade e eletrônica decorrem de fenômenos relacionados com cargas em movimento, ou seja, corrente elétricas.
1) Qual a melhor descrição para o comportamento do elétron no que se diz respeito ao comportamento eletrônico, explique! E porque a condutividade varia tanto de material para o outro? Explique!
No ano de 1924, o físico francês Louis De Broglie (1892 – 1897), utilizando da ideia de que na natureza existe simetria, trabalhou a hipótese da partícula se comportar como onda, através da expressão matemática ele relacionou o comprimento de onda de uma partícula à quantidade de movimento da mesma.
Broglie explicou que cada elétron do átomo de Bohr é acompanhado de uma onda estacionária associada guiando seu movimento, dessa maneira a aceleração não estaria contribuindo para a emissão de energia eletromagnética. Para que uma onda estacionária se ajustasse à órbita circular do elétron, devemos ter que o comprimento da órbita circular equivalha a um número inteiro de comprimento de ondas do elétron.
A condutividade elétrica mede a forma como os materiais conduzem eletricidade. Todos os materiais físicos possuem a habilidade de conduzir eletricidade e aqueles que apresentam uma condutividade maior são chamados de condutores elétricos. A maioria dos condutores elétricos são metais, onde as estruturas atômicas com ligações muito próximas permitem a livre movimentação dos elétrons (ou cargas de eletricidade). Esse fator particular da condutividade elétrica não é constante na natureza e varia entre um condutor e outro devido a fatores intrínsecos e extrínsecos. Entretanto, também existem alguns fatores generalizados que costumam afetar a condutividade dos condutores de forma significante. Como a:
Temperatura - A variação na temperatura de um material condutor elétrico pode alterar sua condutividade. Essa variação ocorre em virtude da excitação térmica dos átomos dos materiais condutores, o que é diretamente proporcional à temperatura crescente. Isso significa que aumentar a temperatura de um condutor elétrico pode interferir na condutividade. Esse efeito é geralmente observado em diferentes dispositivos elétricos e linhas de transmissão e, por este motivo, aparelhos eletrônicos sensíveis costumam ser acompanhados de mecanismos de resfriamento que mantêm a temperatura do condutor constante.
Impurezas - Impurezas são a presença de partículas de isolamento de elementos não condutores nos condutores elétricos, reduzindo a condutividade desses materiais. Essas substâncias de isolamento estão presentes tanto devido à contaminação natural ou por causa de falhas na fabricação. Elas impedem o fluxo da corrente nos condutores, o que diminui de maneira significativa os níveis de condutividade.
Campos Eletromagnéticos - Os campos eletromagnéticos estão presentes em todos os lugares no ambiente que nos rodeia e causam impactos nas propriedades de condução elétrica dos condutores. Sua presença com intensidades fortes e polaridades opostas (alinhamentos) frequentemente causam uma alteração na taxa normal do fluxo de corrente nos condutores elétricos. Esse feito é também conhecido como magnetorresistência, uma vez que contribui na variação da resistência nos condutores elétricos através de campos magnéticos intensos no entorno. Embora os condutores elétricos também criem campos magnéticos quando conduzem corrente, os componentes elétricos e magnéticos desses campos são alinhados perpendicularmente uns aos outros, por isso não causam problema para o fluxo de corrente. Por outro lado, campos eletromagnéticos externos são independentes e têm o potencial de interromper o fluxo da corrente através desses condutores.
Frequência - A frequência de uma corrente elétrica é o número de ciclos oscilatórios que completa em um segundo e é medida em Hertz (Hz). Esse fator, quando aumentado acima de um limite mais elevado, faz com que a corrente elétrica flua ao redor de um condutor em vez de através dele. 
2) As linhas de transmissão de energia elétrica para distâncias muito longas geralmente operam com altas tensões, algumas vezes atingindo 750 kV. Quais são as vantagens dessas tensões elevadas? Quais as desvantagens?
Segundo Kimbark (1971) e Sood (2004), para transmissões de longa distância, o fator predominante para utilização de sistemas em HVDC é o econômico, já que, economiza-se no custo das linhas de transmissão e perdas energéticas, de modo que, possam cobrir os custos de implantação das estações conversoras.
Outras vantagens são decisivas para sua aplicação, dentre elas podemos citar:
· Controla o fluxo de energia e evita a sobrecarga, prevenindo disparos em cascata, restringindo assim falhas do sistema em condições de contingência múltipla; 
· Em um sistema CA e DC paralelos, a modulação das quantidades DC (corrente ou potência) aumenta o limite de estabilidade de regime permanente do sistema CA; 
· Uso eficiente da capacidade de geração; 
· Maior potência transmitida por condutor; 
· Admite o uso de retorno por terra; 
· Linhas de transmissão com construções mais simples; 
Já as desvantagens, Sood (2004) descreve que a transmissão em HVDC tende a possuir custos mais elevados para pequenas distâncias. Apesar de não necessitar de compensação de reativos da linha de transmissão, os custos são aumentados devido à necessidade de instalação de conversores e filtros. Também descreve como pontos negativos:
· a complexibilidade dos sistemas de controle, 
· a geração de harmônicas no processo de retificação/conversão que necessitam ser filtradas e o alto custo dos equipamentos de conversão.