Fisica3 (Eletromagnetismo)

CORRENTE E
/\
RESISTENCIA
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CAPÍTULO
2~-1 ~
das cargas estacionárias. Neste capítulo e no que se segue, vamos discutir a física
das correntes elétricas, isto é, o movimento das cargas.
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
bioevgenharia se interessam pelas correntes nervosas que controlam os músculos e
e pecialmente 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.
Neste capítulo, vamos discutir a física básica das correntes elétricas e a razão
pela qual alguns materiais conduzem corrente elétrica melhor que outros. Começamos
pela definição de corrente elétrica.
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26-2 Corrente Elétrica
Embora uma corrente elétrica seja um movimento de partículas carregadas, nem
rodas as partículas carregadas que se movem produzem uma corrente elétrica. Para
que exista uma corrente elétrica através de uma dada superfície, é preciso que haja
um fluxo líquido de cargas através da superfície. Dois exemplos deixarão claro o
e queremos dizer.
1. Os elétrons livres (elétrons de condução) que existem no interior de um fio de
cobre se movem em direções aleatórias com uma velocidade média da ordem de
10 6 m/s. Se fizermos passar um plano imaginário perpendicularmente a um fio
de cobre, elétrons de condução passarão pelo plano nos dois sentidos bilhões de
vezes por segundo, mas não haverá um fluxo líquido de cargas e, portanto, não
haverá uma corrente elétrica no fio. Se ligarmos as extremidades do fio a uma
bateria, porém, o número de elétrons que atravessam o plano em um sentido se
tomará ligeiramente maior que o número de elétrons que atravessam o plano no
sentido oposto; em consequência, haverá um fluxo líquido de cargas e, portanto,
uma corrente elétrica no fio.
- O fluxo de água em uma mangueira representa um movimento de cargas positivas
( os prótons das moléculas de água) da ordem de milhões de coulombs por
segundo. Entretanto, não existe um fluxo líquido de cargas, já que existe também
um movimento de cargas negativas (os elétrons das moléculas de água) que compensa
exatamente o movimento das cargas positivas. Em consequência, a corrente
elétrica associada ao movimento da água no interior de uma mangueira é zero.
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