Eletricidade
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.
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. 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.
Fórmulas de eletricidade:
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 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