Corrente elétrica

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física
Ensino Médio, 3ª Série
Corrente Elétrica
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COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica.
	Como intervenção em sala de aula, propomos a confecção de um experimento para demonstrar aos estudantes, os conceitos vistos referente ao conteúdo corrente elétrica, com a utilização dele você, professor, poderá demonstrar: circuitos elétricos abertos e fechados, materiais condutores e isolantes elétricos, além de aprofundar o conhecimento dos estudantes sobre o tema. 
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Tópico: Corrente Elétrica.
Confecção do experimento.
Serão necessários:
Duas pilhas AA;
Um soquete para lâmpada de 3V;
Uma lâmpada de 3V;
Cabos condutores;
Um suporte para as pilhas AA.
Imagem: SEE-PE.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Você deverá prolongar um dos fios do suporte das
pilhas com os cabos condutores, no outro você irá
ligar o soquete para a lâmpada de 3V, deixando os
fios abertos como ilustrado no próximo slide,
encaixar a lâmpada e colocar as pilhas corretamente
no suporte. 
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Tópico: Corrente Elétrica.
Monte o experimento como está ilustrado.
				 
A base para as pilhas terá dois 
fios condutores; 
Ligue o soquete da lâmpada 
em apenas um deles, 
deixando o outro fio livre.
Imagem: SEE-PE.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Montado o experimento vamos a demonstração 
da aula prática, sugerimos um grupo de até 30
(trinta) estudantes por exibição, você professor irá
mostrar inicialmente quando os circuitos elétricos
estão abertos ou fechados, depois vamos para a
demonstração dos materiais isolantes ou
condutores elétricos: circuito fechado (condutores)
e aberto (isolantes).
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Tópico: Corrente Elétrica.
Circuito Aberto.
Dizemos que existe um circuito aberto quando não
há corrente elétrica; assim uma lâmpada não pode
ser acessa, pois por ela não está fluindo uma
corrente elétrica. Logo temos movimento
desordenado dos elétrons livres no condutor.
Imagem: inductiveload / Public Domain.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Circuito Fechado.
No circuito fechado, estamos ligando o polo 	
Positivo com o polo negativo das pilhas,
desta forma teremos uma diferença de 
potencial de 3V, fazendo fluir pela
lâmpada uma corrente elétrica, sendo 
assim, esta se acenderá, pois teremos 
um fluxo ordenado de elétrons livres. 
 
 
 
Imagem: inductiveload / Public Domain.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Corrente Elétrica.
É o nome que se dá ao fluxo ordenado de elétrons
livres em um condutor, quando entre as
extremidades desse condutor é estabelecido uma
diferença de potencial. 
 
 
Imagem: Leo Daft / Stephen A. Schwarzman Building / Photography Collection, Miriam and Ira D. Wallach Division of Art, Prints and Photographs / Public Domain.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Logo, para que quaisquer aparelhos elétricos
 funcionem, é preciso estabelecer uma diferença de
potencial entre os polos de um gerador de corrente,
fazendo com que flua uma corrente elétrica em um
material condutor, e com isto a energia elétrica será
transformada em outras energias, como: energia
motora, energia térmica, luminosidade. Trazendo
conforto e comodidade aos usuários. 
 
 
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Condutores e Isolantes Elétricos.
Condutores elétricos são materiais que possuem grande quantidade de elétrons livres (baixa atração dos elétrons ao núcleo do átomo), ou soluções que possuem íons livres (soluções eletrolíticas);
Os materiais isolantes elétricos são materiais que não possuem as propriedades citadas acima.
	Acompanhe os exemplos a seguir de materiais isolantes e condutores elétricos:
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Tópico: Corrente Elétrica.
Condutores Elétricos: metais
Imagem: InverseHypercube / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Condutores Elétricos: metais
Em geral, todos os metais são bons condutores elétricos,
sendo os melhores condutores: a prata e o cobre, por
apresentar maior condutividade elétrica, devido ao valor
da prata, os fios condutores utilizados são compostos
em sua maioria de cobre.		 		
				 
 	 						
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Condutores Elétricos: 
Soluções eletrolíticas; 
Animais e produtos de origem animal.
Imagens: (a) John Goetzinger / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic. (b) Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Isolantes Elétricos:
Vidro;
Madeira.
			
			 
								
Imagens: (a) Takkk / GNU Free Documentation License. (b) Glenda Green / Creative Commons Attribution 3.0 Unported. (c)  Meursault2004 aka Revo Arka Giri Soekatno / GNU Free Documentation License.
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Isolantes Elétricos:	
Vimos que alguns materiais são isolantes elétricos, 
eles são largamente utilizados na confecção de fios
condutores sendo películas protetoras (plástico), em
bases de ferramentas elétricas,
como em alicates, chaves
de fenda, testes de corrente 
entre outras. 
				
			
			 
								
Imagem: M338 / Public Domain.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Soluções Eletrolíticas.
No início da aula, vimos que as soluções eletrolíticas são
aquelas que possuem íons livres. Vamos agora analisar a
 questão dos íons livres em dois casos. 
Em um recipiente contendo água mineral, 
não temos corrente elétrica. Pois a água tem 
poucos íons dissolvidos nela.
								 
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Soluções Eletrolíticas.
Adicionando sal a água, vamos 
Aumentar consideravelmente a 
quantidade de íons livres, pois o sal
é uma substância iônica.
Com a presença de uma solução 
eletrolítica, a lâmpada
se acende.
 
						 
								 
Imagem: Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Animais.
Sabemos que os animais não 
estão imunes aos efeitos da
corrente elétrica: tanto eles 
como seres humanos são
condutores elétricos, porque 
temos elétrons livres em
nossa superfície. 
					
			
			 
								
Imagem: COSV / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Fórmula pra o cálculo da intensidade da corrente:
 i = Q i = 1C = 1 A 
 Δt 1s
Sendo :
i intensidade da corrente elétrica.
Q carga elétrica
Δt variação de tempo em segundos.
	
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		A unidade da corrente elétrica será dada em Coulomb/segundos, mas foi designada ampère. O nome é uma homenagem ao físico francês André-Marie Ampère (1775-1836).
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Exemplos de aplicação.
1º – Por uma secção transversal de um fio condutor passam 15C em 3 segundos. Calcule a intensidade de corrente no fio?
2º – Um aparelho elétrico admite intensidade de corrente máxima de 10 A, este será ligado a um fio condutor pelo qual está fluindo 40C em 2 segundos. Responda: se o aparelho elétrico for ligado nessas condições o que ocorrerá com ele? Por quê?
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
Resolução.
No 1º temos:
Q = 15C			 i = Q 
Δt = 3 segundos	 Δt 
					i = 15C = 5A
					 3s
A intensidade da corrente é 5A.
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Resolução.
	No 2º, devemos observar a intensidade máxima suportada pelo aparelho que é 10A, qualquer valor superior a este, o aparelho sofrerá um curto e queimará, sendo assim devemos calcular a intensidade de corrente no fio.
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Tópico: Corrente Elétrica.
 
 
 
	Resolução.
No 2º temos para o fio:
Q = 40C			 i = Q 
Δt = 2 segundos	 Δt 
					i = 40C = 20A
					 2s
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Concluímos que se o aparelho for ligado nessas condições
ele sofrerá um curto, porque a intensidade de corrente no
fio é superior a máxima intensidade suportada por ele.
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 Questionamentos.
	Depois de acompanhar a aula, reflita sobre as questões propostas abaixo e encontre uma resposta correta:
	1. Por que são utilizados, para instalações elétricas, fios metálicos revestidos com plásticos?
	2. Quando não adicionamos sal à água, a lâmpada não acende. Por quê?
	3. Os metais são condutores elétricos; a madeira e vidro não. Por quê?
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 Continue a responder:
	 4. Por que com o circuito aberto a lâmpada não acende?
	5. Por que os pássaros não levam choque elétrico ao pousar nos fios de alta tensão? 
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Tabela de Imagens
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