Por causa dela é possível ligar os aparelhos domésticos
A corrente elétrica está presente no dia a dia das pessoas. É ela que permite ligar os aparelhos domésticos, acender a luz e até enviar mensagens via celular. Isso acontece porque o movimento ordenado de carga elétrica envia energia de um ponto para o outro a partir de um portador. Corrente elétrica pode ser definida, então, como o fluxo de carga dentro de um condutor quando as extremidades apresentam diferença de potencial elétrico.
Para que os elétrons de um fio comecem a se mover ordenadamente é necessário um gerador que são, por exemplo, as pilhas e baterias. Estes condutores apresentam dois polos, o positivo e negativo, o que gera uma diferença de potencial elétrico (ddp). Quando o fio condutor é ligado entre esses polos, os elétrons passam a se deslocar para o polo positivo. Isso acontece porque os sinais opostos se atraem.
É necessário compreender que a corrente elétrica apresenta dois sentidos: o sentido real da corrente elétrica, que se move em direção oposta ao campo elétrico, e o sentido convencional da corrente, que se movimenta na direção contrária. Sendo este último o mais usado pelos físicos.
Intensidade da corrente elétrica
A intensidade da carga elétrica (i) determina a quantidade de carga elétrica (Q) que atravessa um fio condutor em determinado tempo (t). Sendo que a unidade de medida utilizada é dada em ampère (A).
Então é possível saber a intensidade pela fórmula abaixo:
I = Q / t
A quantidade de carga (Q), por sua vez, é calculada multiplicando o número de elétrons (n) que passa pelo fio da carga elementar (e).
Assim:
Q = n . e
Tipos de corrente elétrica
Existem dois tipos de corrente elétrica:
• Corrente contínua (CC): são todas as correntes elétricas com sentido e intensidade constantes em relação ao tempo. Apresentam diferença de potencial contínua e são geradas por pilhas ou baterias.
• Corrente alterada (CA): são as correntes que mudam de intensidade e de sentido periodicamente. Apresentam diferença de potencial alterada. São geradas nas usinas e podem ser encontradas em tomadas.
Sentido convencional de uma corrente elétrica. (Imagem: Wikimedia)
Resistência e Resistividade
Os fios elétricos conduzem a eletricidade, mas a carga elétrica pode ser afetada dependendo do material em que o fio é feito. O fio ideal, por exemplo, não apresenta resistência e não interfere na corrente. O fio real, por sua vez, apresenta resistência à passagem da corrente por colisões constantes entre elétrons e átomos do material do fio o que gera calor. Esse processo é denominado efeito Joule. Já os resistores são os materiais que têm a função de oferecer resistência a um circuito.
Tipos de condutores
Os condutores são materiais capazes de transmitir calor ou eletricidade, ou seja, permitem a passagem de uma corrente elétrica. Eles são classificados em três categorias:
• Metálicos: os elétrons presentes nas estruturas dos materiais metálicos são livres e com ligações fracas do núcleo do átomo. Assim, a energia é espalhada de forma mais rápida;
• Eletrolíticos: são encontrados em soluções de ácido ou sais presentes em água. Os portadores de carga são os íons positivos e negativos (cátions e ânions) e movimentam-se em sentidos opostos;
• Gasosos: permitem a condutividade pela movimentação em sentido oposto dos cátions e ânions.
Leis de Ohm
As leis de Ohm permitem encontrar os valores da tensão, corrente e resistência elétrica dos elementos de um circuito com resistência em módulo constante (resistência ôhmica). A primeira lei de Ohm diz que em um condutor ôhmico a uma temperatura constante, a intensidade da corrente elétrica (i) é proporcional à diferença de um potencial (ddp) aplicado nos terminais.
A fórmula utilizada será então:
U = R . I
Em que:
R= resistência, medida em Ohm (O)
U= diferença de potencial (ddp), dado em Volts (V)
I= intensidade da corrente elétrica, dada em Ampére (A)
A segunda lei de Ohm indica que a resistência elétrica de um material é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional a área de seção transversal.
A fórmula que representa essa lei é:
R= . L / A
Neste caso,
R: resistência (O)
: resistividade do condutor, que depende do material e de sua temperatura
L: comprimento, dado em m
A: área de secção transversal, dada em mm²