A eletrodinâmica está completamente ligada ao dia dia das pessoas. Com a rotina acelerada, às vezes não paramos para pensar como as coisas mais simples funcionam: ligar a televisão, usar o computador ou colocar algum alimento na geladeira.
A natureza é rica em diversos tipos de materiais, alguns compostos de átomos e elétrons livres. De acordo com a eletrodinâmica, os elétrons livres formam a corrente elétrica.
Ao receberem carga através de um gerador de energia, eles se movimentam e seguem um sentido comum. Esse fenômeno denomina-se corrente elétrica e acontece por exemplo, com as pilhas.
As cargas elétricas possuem potenciais diferentes. O movimento delas permite que atinjam potencial mais alto ou mais baixo, formando uma corrente. A intensidade da corrente é medida com a seguinte fórmula: I = Q/∆t
• I é a intensidade da corrente
• Q é a carga elétrica
• ∆t é o intervalo de tempo
Pelo Sistema Internacional de Medidas (SI) existe uma base para os prefixos:
• I: ampère (A)
• Q: coulomb (C)
• ∆t: segundo (s)
Circuito elétrico
Dentro da eletrodinâmica é destacado o circuito elétrico, sistema que reúne elementos capazes de construir um caminho para que a corrente elétrica tenha passagem isolada. No percurso desse circuito estão os resistores, indutores, capacitores, diodos, linhas de transmissão e interruptores.
Em um circuito elétrico são observados pela eletrodinâmica dois tipos de correntes elétricas: contínua e alternada. A corrente contínua é aquela que tem sempre o mesmo sentido.
Exemplo: aquelas que são geradas por baterias e pilhas são contínuas.
A segunda corrente chama-se alternada. Nesta corrente o sentido sofre inversões de forma periódica.
Exemplo: a energia que está nas tomadas
Resistores: mais conhecido como resistência, esse dispositivo muito usado na eletrônica, atua transformando energia elétrica em energia térmica. Essa transição é denominada de efeito joule. De acordo com a eletrodinâmica, esse efeito limita a corrente elétrica em um circuito.
Indutores: esses dispositivos elétricos têm capacidade de reter energia, combinando diferentes efeitos da corrente elétrica. Ele atua nos circuitos rejeitando altas frequências. O indutor é formado por uma bobina de material, feita com fio de cobre, que conduz eletricidade.
Capacitores: formados por duas placas condutoras de energia que ficam paralelas entre si, os capacitores são dispositivos com grande potencial em acumular cargas elétricas. São encontrados em geladeiras, liquidificadores e outros eletrodomésticos que não possuem corrente elétrica contínua.
Diodos: São os elementos classificados mais simples da eletrônica, que servem de base para os circuitos. É composto por materiais isolantes que se tornam condutores e possibilitam ao diodo transportar corrente elétrica.
Linhas de transmissão: possibilitam a passagem de energia eletromagnética de forma guiada. Essa energia flui de fonte geradora, por exemplo, as pilhas e baterias, para uma carga consumidora que vai usufruir. Essas transmissões acontecem por cabo coaxial ou fios que podem ser paralelos ou torcidos.
Interruptores: servem para ligar e desligas aparelhos, e também lâmpadas. Atividade muito realizadas diariamente. O interruptor age fechando o circuito elétrico.
Usinas elétricas
Além de estudar as cargas elétricas em movimento, a corrente elétrica e os circuitos elétricos, a eletrodinâmica também abrange as usinas elétricas. Essas instalações industriais contam com grandes geradores de energia que convertem energia mecânica externa em energia elétrica.
Os geradores de uma usina elétrica são enormes e contém grandes imãs em seu interior, e também uma espira - quantidade elevada de fios que ficam enrolados.
A tração entre esses materiais faz com que se movam, assim a energia é gerada. Existem diversos tipos de usinas elétricas: hidrelétricas, termoelétricas, solares, eólicas, nucleares.
A maioria dessas usinas geram energia através do princípio físico da indução eletromagnética, também conhecida como lei de Faraday-Lenz. O princípio dessa lei determina que de acordo com a movimentação no fluxo do campo magnético vão surgindo correntes elétricas.
Uma das usinas mais populares é a hidroelétrica: como o próprio nome sugere, a fonte que gera energia nesse tipo de usina é a água.
Estrutura de uma usina hidroelétrica (Foto: Wkipedia)
As grandes estruturas da usina hidroelétrica são movimentadas pelos rios, obtendo-se assim a energia. Estima-se que 20% de toda energia elétrica produzida no mundo seja proveniente das hidroelétricas.