Chorisu: Elétricidade

Eletricidade

Histórico
Foi descoberta por um filosofo grego chamado Tales de Mileto que, ao esfregar um âmbar a um pedaço de pele de carneiro, observou que pedaços de palhas e fragmentos de madeira começaram a ser atraídas pelo próprio âmbar.
Do âmbar (gr. élektron) surgiu o nome eletricidade. No século XVII foram iniciados estudos sistemáticos sobre a eletrificação por atrito, graças a Otto von Guericke. Em 1672, Otto inventa uma maquina geradora de cargas elétricas onde uma esfera de enxofre girava constantemente atritando-se em terra seca. Meio século depois, Stephen Gray faz a primeira distinção entre condutores e isolantes elétricos.
Durante o século XVIII as maquinas elétricas evoluem até chegar a um disco rotativo de vidro que é atritado a um isolante adequado. Uma descoberta importante foi o condensador, descoberto independentemente por Ewald Georg von Kleist e por Petrus van Musschenbroek. O condensador consistia em uma maquina armazenadora de cargas elétricas. Eram dois corpos condutores separados por um isolante delgado.
Mas uma invenção importante, de uso pratico, foi o pára-raios, feito por Benjamin Franklin. Ele disse que a eletrização de dois corpos atritados era a falta de um dos dois tipos de eletricidade em um dos corpos. Esses dois tipos de eletricidade eram chamadas de eletricidade resinosa e vítrea. Hoje se sabe que a eletrização se dá por falta ou excesso de elétrons em corpos.
No século XVIII foi feita a famosa experiência de Luigi Aloisio Galvani em que potenciais elétricos produziam contrações na perna de uma rã morta. A descoberta dos potenciais elétricos foi atribuída por Alessandro Volta que inventou a voltaica. Ela consistia em um serie de discos de cobre e zinco alterados, separados por pedaços de papelão embebidos por água salgada. Com essa invenção, obteve-se pela primeira vez uma fonte de corrente elétrica estável. Por isso, as investigações sobre a corrente elétrica aumentaram cada vez mais.
Tem início as experiências com a decomposição da água em um átomo de oxigênio e dois de hidrogênio. Em 1802, Humphry Davy separa eletronicamente o sódio e o potássio.
Mesmo com a fama das pilhas de Volta, foram criadas pilhas mais eficientes. John Frederic Daniell inventou-as em 1836 na mesma época das pilhas de Georges Leclanché e a bateria recarregável de Raymond Louis Gaston Planté.
O físico Hans Christian Örsted observa que um fio de corrente elétrica age sobre a agulha de uma bússola. Com isso, percebe-se que há uma ligação entre magnetismo e eletricidade (tem início o estudo do eletromagnetismo).
Em 1831, Michael Faraday descobre que a variação na intensidade da corrente elétrica que percorre um circuito fechado induz uma corrente em uma bobina próxima. Uma corrente induzida também é observada ao se introduzir um ímã nessa bobina. Essa indução magnética teve uma imediata aplicação na geração de correntes elétricas. Uma bobina próxima a um ima que gira é um exemplo de um gerador de corrente elétrica alternada.
Os geradores foram se aperfeiçoando até se tornarem as principais fontes de suprimento de eletricidade empregada principalmente na iluminação.
Em 1875 é instalado um gerador em Gare du Nord, Paris, para ligar as lâmpadas de arco da estação. Foram feitas maquinas a vapor para movimentar os geradores, e estimulando a invenção de turbinas a vapor e turbinas para utilização de energia hidrelétrica. A primeira hidrelétrica foi instalada em 1886 junto as cataratas do Niágara.
Para se distribuir a energia, foram criados inicialmente condutores de ferro, depois os de cobre e finalmente, em 1850, já se fabricavam os fios cobertos por uma camada isolante de guta-percha vulcanizada, ou uma camada de pano.
A Publicação do tratado sobre eletricidade e magnetismo, de James Clerk Maxwell, em 1873, representa um enorme avanço no estudo do eletromagnetismo. A luz passa a ser entendida como onda eletromagnética, uma onde que consiste de campos elétricos e magnéticos perpendiculares à direção de sua propagação.
Heinrich Hertz, em suas experiências realizadas a partir de 1885, estuda as propriedades das onde eletromagnéticas geradas por uma bobina de indução; nessas experiências observa que se refletidas, refratadas e polarizada, do mesmo modo que a luz. Com o trabalho de Hertz fica demonstrado que as ondas de radio e as de luz são ambas ondas eletromagnéticas, desse modo confirmando as teorias de Maxwell; as ondas de radio e as ondas luminosas diferem apenas na sua freqüência.
Hertz não explorou as possibilidades práticas abertas por suas experiências. Mais de dez anos se passaram até que Guglielmo Marconi utilizou as ondas de radio no seu telegrafo sem fio. A primeira mensagem de radio é transmitida através do Atlântico em 1901. Todas essas experiências vieram abrir novos caminhos para a progressiva utilização dos fenômenos elétrico sem praticamente todas as atividades do homem.

Teórico

Eletrostática - estudo das cargas elétricas em ''repouso''
Carga elétrica - propriedade inerente em determinadas particulas elementares , que proporciona á elas a capacidade de interação mútua , de natureza elétrica.

Cargas Elementares
protons - carga elétrica positiva +
eletron - carga elétrica negativa -
neutron - carga elétrica nula

Quantativamente

e= - 1,6 x 10 - coulano
e= 1,6 x 10

quantidade de carga:
q=n.e

n= n de elétrons em falta ou excesso
e= carga elementar
sub. multiplos
1 mile 1m 1.10 -3
1 micro 1M 1.10 -6
1 nano 1N 1.10 -9
1 pico 1 P 1.10 -12

Principio da eletricidade
repulsão + + repulsão
repulsão - - repulsão
homem + + mulher = atração

Principio da conservação
sistema eletricamente isolado
exemplo:
Qa= 12
Qb= 6 = juntos

a+b 12+6 = 18/2

a = 9
b=9

condutores : são meios materias em que os eletrons tem facilidade de movimento.
exemplos: fio de cobre, corpo humano
isolantes : são meios materias em que os eletrons não tem facilidade de movimento , não existe isolante completo.
ex: água pura , ar , cerâmica
semi- condutores : são meios materias onde os elétrons não possuem muita facilidade de movimento .
ex: madeira , mica
super - condutores : são materiais em pesquisa em que os eletron deve possuir gigantesca facilidade de movimento.
ex: ? materias em pesquisa refriados

Fenômeno Natural
Raio: o raio é o movimento ordernado de cargas elétricas
Relâmpago : é um efeito foton eletron
Trovão : é o efeito sonoro (fonon eletron)

Processos de Eletrização

eletrização por atrito : no final do processo , os corpos terão cargas diferentes.
serie triboelétrica : o de cima perde elétrons e o de baixo ganha elétrons bastão de vidro neutro - atritar- pano de lã

após o atrito
bastão +
vidro -
eletrização por contato - no final deste processo, os corpos terão cargas iguais.
eletrização por indução