A energia elétrica se refere a movimentação de que estrutura da matéria?
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A energia elétrica se refere a movimentação de que estrutura da matéria?Eletricidade é o nome dado a um conjunto de fenômenos que ocorre graças ao desequilíbrio ou à movimentação das cargas elétricas, uma propriedade inerente aos prótons e elétrons, assim como também dos corpos eletricamente carregados. Na eletricidade, existem fenômenos eletrostáticos e eletrodinâmicos, relativos a cargas em repouso e em movimento, respectivamente.O conceito de eletricidade é abrangente, mas podemos compreendê-lo como todos os efeitos que as cargas elétricas produzem sobre a matéria. A eletricidade é comumente associada à corrente elétrica, uma movimentação de cargas que é estabelecida quando algum corpo é submetido a uma diferença de potencial elétrico.
Eletricidade na Física
A origem dos fenômenos elétricos está nos elétrons, que apresentam a menor carga elétrica possível, conhecida como carga fundamental, que vale cerca de 1,6.10-19 C. Quando excitados ou sob a ação de um campo elétrico externo, os elétrons podem ser conduzidos, dando origem a correntes elétricas e toda a gama de fenômenos relacionados à eletricidade.
A eletricidade é um grande conjunto de fenômenos relacionados a cargas elétricas.
Na Física, é muito comum que o termo eletricidade seja empregado como a quantidade de energia consumida nos circuitos elétricos. Essa energia, também conhecida como energia potencial elétrica, pode ser calculada por meio da potência elétrica – a quantidade de energia elétrica que um dispositivo consome a cada segundo.
A energia potencial elétrica é medida em joules, ou em kWh, que é uma unidade mais comum, usada como o parâmetro pelas companhias de distribuição de energia elétrica. A energia contida em um kWh tem um valor econômico, que pode ser diferente em cada região, de acordo com as dificuldades técnicas da distribuição de energia ou ainda, com a demanda local. A energia contida em 1 kWh é igual a 3,6.106 J.
Veja também: Fenômenos ópticos – eventos resultantes da interação entre a luz e a matéria
Fórmulas de eletricidade
Nesta seção, trazemos as principais fórmulas relacionadas à eletricidade, confira:
A corrente elétrica que atravessa um condutor pode ser calculado por meio da seguinte expressão:
i – corrente elétrica (A)
ΔQ – carga elétrica (C)
Δt – intervalo de tempo (s)
A tensão elétrica ou potencial elétrico que uma carga produz a uma distância d, medida a partir de seu centro, é calculada por meio da fórmula:
U – potencial elétrico (V)
k0 – constante eletrostática do vácuo (9.109 Nm²/C²)
Q – carga elétrica (C)
d – distância (m)
O campo elétrico produzido por uma carga puntiforme é uma grandeza vetorial e pode ter seu módulo calculado pela fórmula a seguir:
E – campo elétrico (N/C)
A força elétrica entre duas cargas puntiformes, separadas por uma distância d, é calculada pela fórmula a seguir:
Q e q – cargas elétricas
A relação entre o campo elétrico e a força elétrica descrita pela Lei de Coulomb é mostrada na expressão:
A energia potencial elétrica proveniente da interação de cargas puntiformes separadas por uma distância d é calculada pela fórmula a seguir:
O potencial elétrico, escrito em termos da energia potencial elétrica, é definido por meio da fórmula a seguir:
A energia elétrica consumida por algum aparelho, de potência elétrica P, pode ser calculado por meio da fórmula abaixo:
EEL – energia elétrica consumida
P – potência
Δt – tempo
Veja também: Gerador elétrico – aparelho que transforma diversos tipos de energia em eletricidade
História da eletricidade
O primeiro relato documentado de uma observação de fenômenos elétricos é atribuída ao filósofo grego Tales de Mileto. Tales percebeu que, quando esfregado em tiras de couro, o âmbar (uma resina vegetal fóssil) tinha a capacidade de atrair pequenos objetos, como folhas secas. O âmbar, que em grego é chamado de elektron, deu nome à partícula que origina a maior parte dos fenômenos elétricos, o elétron.
Confira uma breve linha do tempo com os principais acontecimentos que marcaram a história da eletricidade, após a descoberta de Tales de Mileto:
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