CORRENTE ELÉTRICA

Corrente elétrica é o fluxo ordenado de elétrons livres (partículas eletrizadas), provocado por um desequilíbrio de potencial entre dois pontos, chamados de polos (fase e neutro), que compõem o sistema de condução de energia. Esse desequilíbrio de energia é chamado de diferença de potencial elétrico (ddp), tensão elétrica ou voltagem, que no Sistema Internacional de Medidas (S.I.), tem como unidade o volt (v).

Tomando como exemplo a instalação elétrica monofásica de uma residência, observamos que uma tomada tem três fios: fase, terra e neutro. Os fios das extremidades, fase e neutro, são responsáveis pela alimentação dos aparelhos domésticos e lâmpadas. Entre dois pontos considerados, ao longo desses fios, deve existir uma ddp equivalente a 110 volts ou 220 volts (dependendo da região do Brasil). Quando, em equilíbrio, as partículas que compõem um fio condutor possuem movimento vibratório e desordenado, ou seja, sem direção e sentido definidos. Quando houver uma interação entre os fios do sistema condutor, ou seja, quando o circuito for fechado, a ddp faz com que os elétrons se movimentem, ordenadamente, caracterizando o que chamamos de corrente elétrica.

O fio terra tem como finalidade principal proteger o usuário de equipamentos eletro-eletrônicos contra choques elétricos intensos. Uma de suas extremidades fica ligada  à carcaça do equipamento através do fio mediano da tomada e a outra, em uma haste de cobre que fica enterrada no solo (aterramento). Dessa forma em caso de choque a corrente é desviada através do fio terra, diminuindo os riscos para o usuário desses equipamentos.

A corrente elétrica classifica-se em dois tipos: corrente contínua - CC ou DC (em inglês direct courrent) e corrente alternada - CA ou AC (em inglês alternating courrent).  

A corrente contínua  é aquela em que o fluxo de elétrons possui intensidade e sentido constantes.  Possui pólos definidos, ou seja, não podem ser invertidos. É gerada por baterias, pilhas, dínamos, células solares e fontes de alimentação de várias tecnologias que transformam a corrente alternada em corrente contínua.

A corrente alternada é aquela em que o fluxo de elétrons, ao longo do sistema de condução, possui intensidade e sentido oscilantes, ou seja, os portadores de carga realizam movimentos de vai-e-vem 60 vezes por segundo (frequência de 60 hertz). Portanto, por causa dessa inversão de sentido, esse tipo de corrente não tem polarização definida. Contudo, como já vimos, essa oscilação de polos acontece com uma frequência muito rápida. A corrente alternada é gerada por usinas hidrelétricas, termelétricas e eólicas. ( J.M.)

RAPIDEZ

O Prof. Galicano interroga quatro alunos, chefes de equipe, sobre velocidade. Diz ele: Qual é o fenômeno mais rápido que existe?

Fredesvinda - É a luz!

Jeroboão - É o som!

Gudulfo - É o pensamento!

Agatodoro - É a diarreia. Quando ela vem, não dá tempo nem de pensar em ligar a luz.

                                                                Fonte: Jornal Diário do Povo do Piauí

GRANDEZAS ASTRONÔMICAS

Grandeza é tudo aquilo que pode ser medido ou avaliado (comprimento, massa, tempo,..). Toda grandeza tem uma unidade de medida que é usada de acordo com a dimensão do que é medido.

A física, a matemática e a astronomia se utilizam de unidades de medidas para medir objetos e distâncias. Para cada tipo de medida existe uma unidade conveniente, ou seja, se formos medir, por exemplo, a extensão de uma rodovia não seria adequado usarmos o centímetro (cm), pois sua unidade é muito pequena, sendo usada para medir pequenas extensões; o correto seria medirmos a rodovia em quilômetros (km).

A medição de distâncias exageradamente grandes (astronômicas), relacionadas ao espaço, não é uma tarefa muito fácil, pois entre os corpos existentes no espaço (estrelas, planetas, asteroides, lua e cometas), existem milhões de quilômetros de nada (vácuo). As grandezas astronômicas surgiram depois que, em 1675, o físico e astrônomo dinamarquês Ole Romer (1644-1710) determinou pela primeira vez a velocidade da luz (300.000 km/s).

A grandeza Ano-luz (distância que a luz percorre no vácuo, em um ano terrestre - 365 dias) é muito utilizada para medir distâncias entre estrelas e galáxias. Sua unidade mede 9,5 trilhões de quilômetros, aproximadamente. Como exemplo do uso desta grandeza, podemos citar a medida da distância entre a estrela Centauri (mais próxima de nós) e a terra que é cerca de 4,2 anos-luz de distância. 

Quando a medida considerada é no Sistema Solar adota-se como unidade de medida a distância média da Terra ao Sol, que é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros. Essa grandeza é chamada de Unidade Astronômica (U.A.), sendo usada no planejamento de lançamentos de sondas espaciais para outros planetas.   ( J.M.)                                                                                                       

                                                                                                                                             

A EXTINÇÃO DAS LÂMPADAS INCANDESCENTES

Foi no início do século XIX, mais precisamente, em 1802, que o britânico Humphry Davy(1778-1829) deu os primeiros passos para o surgimento da primeira lâmpada incandescente. Humphry fez passar uma corrente elétrica por um fio de platina que aqueceu e emitiu luz. Depois disso, muitos pesquisadores e inventores tentaram construir fontes de luz usando energia elétrica, mas somente em 1879, o norte-americano Thomas Alva  Edson (1847-1931), depois de testar cerca de 1600 tipos de materiais, construiu a primeira lâmpada comercializável usando um filamento de bambu carbonizado que foi o mais eficiente e econômico testado por ele. Edson inseriu esse filamento numa ampola de vidro com alto vácuo e ligou suas extremidades aos polos de uma fonte de energia. No início do século XX, um filamento de tungstênio que, quando aquecido, chega a uma temperatura de 3000 ºC, foi introduzido nas lâmpadas incandescentes pela empresa húngara TUNSGRAM, sendo este, usado até hoje.

A lâmpada incandescente é um dispositivo elétrico que através do aquecimento de um filamento metálico (tungstênio) inserido numa ampola de vidro, onde formou-se um vácuo, produz calor e luz . O aquecimento do filamento ocorre devido a resistência à passagem de elétrons nesse material (Efeito Joule). Entretanto, este artefato que por mais de 100 anos tirou a humanidade da escuridão, está com os dias contados por não ser sustentável. Diante da tecnologia atual tornou-se ineficiente, pois gasta mais energia e ilumina menos, produzindo muito mais calor (95%) do que luz (5%). Além disso, possui vida útil menor do que os produtos mais recentes lançados no mercado, com tecnologia avançada.

No Brasil, desde 2012, as lâmpadas incandescentes estão deixando de ser fabricadas e importadas de forma gradativa. Com isso, a população está adotando, paulatinamente, o uso de outros tipos de lâmpadas com tecnologias mais modernas, como as halógenas com bulbo, as fluorescentes compactas e as de led; todas mais caras que as incandescentes, mas como gastam menos e têm maior durabilidade os técnicos afirmam que o saldo final é positivo para o consumidor e para o país. Em comparação com as lâmpadas incandescentes, as mais econômicas são as de led (85%); em seguida, as fluorescentes compactas (80%) e por último, as halógenas com bulbo (30%).

O meio ambiente também ganha com a substituição das lâmpadas incandescentes, pois elas lançam o dióxido de carbono na atmosfera terrestre, entretanto, devemos alertar que as lâmpadas fluorescentes compactas, que são as mais usadas para substituir as incandescentes, quando têm sua vida útil esgotada, podem causar danos à natureza se não forem descartadas adequadamente, pois possuem mercúrio e chumbo (metais pesados) que podem interagir com o solo e com a água de rios e lagos, contaminando microrganismos que servem de alimentos para peixes.

Apesar de existir no Brasil, desde 2010, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) que estabelece a devolução de lâmpadas que esgotaram sua vida útil ao local onde foi adquerida, na prática, isso não ocorre, pois apenas 6% dessas lâmpadas são recicladas; as restantes são descartadas  em aterros sanitários ou lixões, o que aumenta a possibilidade de contaminação dos lençóis freáticos. Então, por um lado estamos economizando energia, substituindo as lâmpadas incandescentes por outras lâmpadas mais modernas, no entanto, em contrapartida, estamos contaminando o solo e a água. Os resultados dessa contaminação serão notados em 20 ou 30 anos se não forem tomadas as devidas providências pelos governos. Mas, o que esperar de um país onde tudo funciona precariamente? Onde a eminência de um problema grave é tratada pelos gestores com indiferença?   ( J.M.)

                                                                       

JOÃO CARLOS COSTA DOS ANJOS

O físico João dos Anjos graduou-se em física pela Universidade Federal do Rio de Janeiro em 1968 e concluiu o doutorado em física teórica em 1977 na Universidade de Paris VII. Fez parte do grupo de brasileiros que em 1984 iniciou a colaboração com o Fermilab, laboratório especializado em física experimental de altas energias, integrando assim a primeira leva de brasileiros a ir para o exterior trabalhar em um grande acelerador de partículas. Foi diretor do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) de 2000 a 2004 e o primeiro sul-americano a receber a Medalha Acadêmica da Divisão de Partículas e Campos da Sociedade Mexicana de Física (SMF). O prêmio foi concedido em 2011, por seu apoio a grupos mexicanos que trabalham na área de física experimental de altas energias. Atualmente, dedica-se ao estudo dos raios cósmicos de altíssima energia utilizando dados do observatório Pierre Anger localizado na Argentina e a pesquisas na área de física de neutrinos. É coordenador do Projeto Neutrinos Angra para a construção de um detector de antineutrinos para monitorar a composição do combustível e a potência térmica de reatores nucleares, e do grupo brasileiro que participa na França do experimento Double Chooz, voltado ao estudo de oscilações de neutrinos. Na área de divulgação científica, coordena o projeto Desafios da Física, que produz material temático direcionado a alunos e professores de física do Ensino Médio.                                                                                                             Fonte: Ciência Hoje Online