Eletricidade básica

Matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço. A matéria é constituída de moléculas que, por sua vez, são formadas de átomos.O átomo é constituído de um núcleo e eletrosfera, onde encontramos os:

• Elétrons

• Prótons

• Nêutrons

Elétron:É a menor partícula encontrada na natureza, com carga negativa. Os elétrons estão sempre em movimento em suas órbitas ao redor do núcleo.

É a menor partícula encontrada na natureza, com carga positiva. Situa-se no núcleo do átomo.

São partículas eletricamente neutras, ficando também situadas no núcleo do átomo, juntamente com os prótons.

Eletricidade é o fluxo de elétrons de átomo para átomo em um condutor

Para entendê-la, deve-se pensar na menor parte da matéria, o átomo (figura 1). Todos os átomos tem partículas chamadas elétrons, que descrevem uma órbita ao redor de um núcleo com prótons. O elemento mais simples é o hidrogênio. Como se pode ver na Figura 1, seu átomo tem um único elétron em órbita ao redor do núcleo, com um próton. Um dos mais complexos elementos é o urânio, que tem 92 elétrons em órbita ao redor de um núcleo com 92 prótons. Cada elemento tem sua própria estrutura atômica, porém cada átomo de um mesmo elemento tem igual número de prótons e elétrons.

O elemento cobre é muito empregado em sistemas elétricos, porque é um bom condutor de eletricidade. Essa conclusão pode ser facilmente verificada observando-se a figura 2. O átomo de cobre contém 29 prótons e 29 elétrons. Os elétrons estão distribuídos em quatro camadas ou anéis. Deve-se notar, porém, que existe apenas um elétron na última camada (anel exterior).

Esse é o segredo de um bom condutor de eletricidade. Elementos cujos átomos tem menos de quatro elétrons em seus respectivos anéis exteriores são geralmente denominados ”bons condutores”. Elementos cujos átomos têm mais de quatro elétrons em seus respectivos anéis exteriores são maus condutores. São, por isso, chamados de isolantes. Poucos elétrons no anel exterior de condutores são mais facilmente desalojados de suas órbitas por uma baixa voltagem, para criar um fluxo de corrente de á- tomo para átomo.

•Átomos têm elétrons em órbita ao redor de um núcleo com prótons;

•Cada átomo contém igual número de elétrons e prótons;

•Os elétrons ocupam camadas ou anéis, nos quais orbitam em volta do núcleo;

• Átomos que possuem menos de quatro elétrons no seu anel exterior são bons condutores de eletricidade (exemplo: cobre).

Já se determinou que os átomos possuem partículas chamadas prótons e elétrons. Essas partículas tem determinadas cargas:

Prótons - cargas positivas (+)

Elétrons - cargas negativas (-)

Os prótons, no núcleo, atraem os elétrons, mantendo-os em órbita. Desde que a carga positiva dos prótons seja igual a carga negativa dos elétrons, o átomo é eletricamente neutro. Entretanto, essa igualdade de cargas pode ser alterada; se elétrons são retirados do átomo, este se torna carregado positivamente(+).

• Átomos carregados negativamente - maior número de elétrons;

• Átomos carregados positivamente - menor número de elétrons;

A experiência da figura 3 demonstra essa transferência de elétrons. Quando um bastão de borracha é friccionado em um pedaço de lã, elétrons são removidos da lã e distribuídos pelo bastão. A lã agora está carregada positivamente e o bastão negativamente. Aproximando-se o bastão de uma bola suspensa e eletricamente isolada, esta recebe uma parte de carga negativa do bastão. Se retirarmos este bastão e tentarmos ligá-lo novamente a bola, esta se afastará (haverá repulsão). Isto porque cargas do mesmo sinal a se repelem. Se ambas as cargas fossem positivas, portanto, ocorreria o mesmo fenômeno.

O que ocorreria, porém, se um bastão carregado negativamente fosse aproximado de uma bola carregada positivamente? Pela figura 4, nota-se que a bola se moveria em direção do bastão, sendo atraída por ele (da mesma forma, um bastão carregado positivamente atrairia uma bola carregada negativamente). Em outras palavras, cargas de sinal contrário se atraem.

•Elétrons podem ser levados a abandonar seus átomos em muitos materiais;

• Uma energia advinda, por exemplo, de fricção é necessária para causar a fuga dos elétrons de seus respectivos átomos;

•Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinal contrário se atraem.

O que aconteceria por exemplo se um pedaço de fio condutor de cobre fosse submetido a uma carga positiva em um extremo e a uma carga negativa no outro? O fio de cobre contém bilhões de átomos com elétrons. Um desses elétrons próximo ao pólo positivo seria atraído por essa carga e abandonaria seu átomo. Esse átomo se tornaria carregado positivamente e atrairia um elétron do próximo, que se carregaria positivamente e assim por toda a extensão do condutor. O resultado integrado é uma movimentação (fluxo) de elétrons através do condutor entre o pólo negativo (-) e o pólo positivo (+).