o trabalho agora é a energia fluindo continuamente através de redes de circuitos das mais simples às mais complexas redes provém a eletricidade que alimenta nosso mundo tecnológico e aí e aí e aí e a qualquer hora e em qualquer lugar dependemos sempre de um fornecimento constante de energia elétrica e através de cabos ligados a geradores alimenta cidades inteiras em circuitos de grande capacidade conduzem a energia tanto a grandes centros quanto a pequenas cidades com esses grandes circuitos ligam-se a circuitos menores que fornecem energia para as casas e dentro delas a energia alimenta os circuitos ainda
menores de aparelhos e mecanismos elétricos produzindo luz o calor o movimento o som e a energia elétrica circulando através de vários circuitos é convertida em muitas outras formas de energia e nas fábricas e escritórios à eletricidade faz funcionar as máquinas que impulsionam nossa civilização industrial e eletrônica e aí eletricidade flui no interior das máquinas através de seus circuitos internos e e aí g1 [Música] g1 e em alguns aparelhos elétricos parte desses pequenos circuitos conduzem a outros ainda menores os microcircuitos os circuitos integrados dos tipos de um computador minúsculas correntes elétricas forem ao longo de passagem
entre incrivelmente complexas e é independente de sua capacidade todos os sistemas por onde flui a energia se assemelham em três pontos básicos é um deles é a participação de elétrons é uma corrente elétrica é um fluxo de elétrons que pertencem a um condutor elétrico e em cada condutor a uma grande quantidade de elétrons livres que podem movimentar-se deslocando-se no mesmo sentido por um impulso este é o segundo requisito básico e este impulso pode vir da transformação da energia em uma represa e a energia cinética de uma queda d'água é convertida em energia elétrica através de
um gerador de e o impulso pode ver também de uma pilha onde a energia química é convertida em elétrica ou seja o impulso do pequeno de uma pilha ou grande de uma série de gigantescos geradores ele é sempre do mesmo tipo resultado da conversão de outra forma de energia em energia elétrica já temos portanto dois dos três requisitos básicos para fazer fluir a eletricidade o impulso que movimenta os elétrons e os condutores fontes de elétrons agora só precisamos de um circuito fechado uma passagem eletrônica ininterrupta ligando a fonte geradora de impulsos elétricos até onde a
energia elétrica é usada retornando em seguida há os cabos subterrâneos ou aéreos possuem condutores que transportam a energia elétrica para longe das estações geradoras ea própria terra atua como condutor de retorno é uma fonte de elétrons um impulso e um circuito fechado e temos uma corrente elétrica é um fluxo de elétrons dentro de um circuito tão pequeno a ponto de milhares deles caberem na ponta de um dedo ou tão imenso que poderia ser esticado para além do horizonte o interrompa o circuito e o fluxo da corrente para o fecho e a corrente fluir novamente mas
apesar de os elétrons se deslocarem todos no mesmo sentido os que são introduzidos no circuito por um gerador não são os mesmos que retornam à ele e imagine que o fio condutor seja um tubo oco e os elétrons esferas que deslizam ao longo deste tubo os elétrons não se movem velozmente ao longo do tubo mas o impulso é transmitido quase instantaneamente e a transmissão do impulso ocorre porque elétrons negativos repelem outros elétrons negativos e o resultado de um impulso constante é um constante fluxo de elétrons uma corrente elétrica e quando estas três condições são preenchidas
a corrente e consegue incluir o fluxo de corrente e é medido em amperes e o impulso que aciona a corrente em volta entretanto há outro fator a ser considerado para poderem se movimentar através de um fio condutor os elétrons tem que vencer a atração dos núcleos dos átomos que que fazem parte da atração produz o que costumamos chamar de resistência elétrica a resistência faz com que os elétrons percam energia parte de sua energia cinética é convertida em calor e a resistência depende em parte da distância a ser percorrida pela corrente em um circuito muito grande
e requer a altas voltagens para impulsionar a corrente atravessa e grandes atenções de condutores elétricos e e em circuitos muito extensos transformadores aumentam o impulso produzido pelos geradores em centenas de milhares de volts antes mesmo que a corrente inicie sua longa viagem e isso impede que a resistência de sempre muita energia da corrente elétrica antes que ela alcance o seu destino a resistência depende ainda do tipo de material através do qual passa o fluxo de elétrons apesar do alumínio não ser tão bom condutor quanto o cobre a prata ele é mais leve mais barato por
esta razão os condutores de alumínio são os mais utilizados em cabos aéreos o grande calor produzido pela resistência que o alumínio oferece a passagem da corrente dissipa-se sem perigo no ar e a porta corrente ter percorrido o seu longo circuito transformadores reduzem a voltagem para que ela possa ser utilizado em circuitos de menor capacidade qualquer uso que se faça da eletricidade envolve alguma resistência o calor produzido pela resistência pode ser facilmente percebido em uma lâmpada o filamento com a passagem da corrente é aquecido até tornar-se incandescente a resistência é alta porque o filamento é muito
fino quanto menor o diâmetro de um fio condutor maior a resistência espera-se que haja calor em lâmpadas elétricas mas ele pode ser perigoso nos fios condutores dos edifícios e os fusíveis interrompem os circuitos quando os fios condutores ficam superaquecidas as chaves interruptoras tem função semelhante à e o cobre é geralmente utilizado nos condutores internos por oferecer menos resistência que o alumínio o cobre é também usado nos enrolamentos de motores já que o excesso de calor poderia queimar o motor e apesar de variarem em complexidade tamanho existem apenas dois tipos de circuitos em série e em
paralelo em casa por exemplo uma chave interruptora do circuito principal pode desligar-se repentinamente cortando toda a eletricidade isto ocorre porque o circuito está ligado em segue os elementos estão colocados ao longo de uma única passagem os circuitos em série são sempre empregados nas chaves interruptores de circuitos mas dispositivos que utilizam eletricidade ao longo do circuito estão ligados em paralelo a corrente é interrompida quando uma lâmpada se queima mas continua fluindo através do aparelho de som ligado no mesmo circuito circuitos em paralelo oferecem passagens alternativas para a corrente mesmo que uma dessas passagens seja interrompida a
corrente e continua fluindo pelo circuito e os faróis de automóveis são outros exemplos da vantagem dos circuitos em paralelo e os faróis de um lado se mantém aceso os mesmos que os do outro lado estejam queimados é por causa da ramificação do circuito a partir da fonte geradora de energia cada farol tem uma passagem independente e separada se ocorrer uma pane e teria fonte o lugar onde o circuito se separaram ambos os faróis deixaram de funcionar mas somente um farol queimar a corrente e deixar a de fluir apenas por aquela ramificação prosseguindo normalmente pela outra
e assim como os aparelhos elétricos as fontes de eletricidade também podem ser conectadas em série e em paralelo por exemplo as pilhas são geralmente ligadas em série pois deste modo somamos suas voltagens é mas para aumentar a corrente ao invés da voltagem geradores estas são acrescentados em paralelo a maioria dos circuitos contém combinações de ligações em série e em paralelo em muitos aparelhos eletrônicos os circuitos são impressos usando se cobrem minúsculos transformadores diminuem a voltagem a níveis muito mais baixos que estes circuitos requerem para conduzir a corrente transistores funcionam como interruptores e em muitos aparelhos
circuitos impressos conduzem a corrente para circuitos menores ainda gravados em chips de sílica a é um semicondutor e contudo impurezas agrupadas em pequenas placas de sílica pura fazem com que as minúsculas correntes percorram passagens microscópicas e precisas em cada um desses discos cada minúsculo chip pode conter milhares de circuitos em série e em paralelo os circuitos correspondem as opções para resolver um problema as diferenças de voltagem e corrente equivalem a informações a velocidade com que a corrente percorre as curtas passagens festivos permite milhares de mudanças em menos de 1 segundo em alguns micro chips estas
passagens permitem que apenas um ou dois elétrons passem ao mesmo tempo por elas façam pequenas correntes que se movem a grande velocidade o microchip criou uma revolução eletrônica cujos avanços mais notáveis podem permitir que minúsculos raios laser que vem ao invés de elétrons fótons que irão fluir ao longo de passagens de cristal transparente e fique moléculas orgânicas denominadas biochips possam ser sintetizadas permitindo o controle do movimento da eletricidade i olá tudo isso ainda depende dos três requisitos básicos que tornam possível uma corrente fluir tanto em circuitos em série e quanto em paralelo um impulso elétrico
uma fonte de elétrons livres e um circuito fechado e portanto a corrente é colocada em movimento através da voltagem produzida nas estações geradoras e distribuída até onde será usada o trabalho necessário para manter a corrente fluindo determina o custo dessa energia o consumo das instalações elétricas é medido através de uma unidade de energia o quilowatt-hora é mas quando vários aparelhos que requerem alta corrente são ligados ao mesmo tempo existe um dos circuitos mais energia do que eles podem distribuir e a não ser que mais geradores possam ser rapidamente acrescentados ao sistema podem ocorrer blecaute espaciais
o ou até mesmo blackouts totais quando os grandes circuitos se ontem interrompendo o fluxo de eletricidade agora já estamos mais conscientes do papel da energia elétrica em nossa vida fluindo através de circuitos simples e complexos a corrente elétrica alimenta o dinamismo que nossa civilização tecnológica e e aí e aí e aí [Música] a eletricidade energia para um mundo tecnológico [Música] e aí e aí o que significa a e aí e aí e nada parece mais comum que folhas de papel geralmente são fáceis de manipular em biliar e separado mas quando o papel passa por uma
impressora algo nele pode mudar e às vezes as folhas ficam coladas elas adquiriram o que chamamos de cargas elétricas estáticas para compreendermos o que são estas cargas devemos começar pelo átomo e as partes eletricamente carregadas acredita-se que todos os átomos contenham uma ou mais prótons positivamente carregados em um núcleo central e um ou mais elétrons negativamente carregados em diversos níveis energéticos ao redor do núcleo e geralmente em um átomo o número de prótons e elétrons é igual e o átomo como todo é eletricamente neutro não possui carga e assim a substâncias que os átomos formam
também não possuem cargas então porque substâncias como o papel na impressora adquirem cargas uma das causas é o atrito o papel é atritado com os furos e ambos adquirem cargas que podem apertar objetos próximos e quando dois materiais diferentes são atritados os elétrons podem ser transferidos dos átomos de um para os átomos do outro assim cada material assumir uma carga pois o número de prótons e elétrons não é mais o mesmo as peças são chamadas cargas estáticas porque tendem a se acumular em uma região de um material é o mesmo ocorre quando você usa uma
secadora meias e camisetas ficam grudadas podemos usar o atrito para carregar eletricamente quase todas as substâncias mas isso não é possível cometais tem de carregar um pedaço de papel alumínio em uma secadora e verá que não é possível é porque as cartas se comportam de outro modo nos metais quando os materiais são carregados os elétrons em excesso tendem a ficar nas regiões externas geralmente é o que acontece com os não metais os elétrons excedentes assim como os elétrons que fazem parte do átomo são retidos por seus lucros e já em substâncias metálicas os elétrons se
movimentam livremente bom então no papel alumínio os elétrons em excesso adquiridos por atrito não ficam estáticos mas quando toca um outro objeto metálico como o interior da secadora os elétrons excedente se espalham por ela e por qualquer metal em contato assim os elétrons não se acumulam não a carga estática é mas existe uma outra maneira de fornecer cargas a uma substância que a seja ela metálica ou não para tornar mais fácil essa observação vamos colocar nossa secadora no espaço e agora tudo está adquirindo o carga por atrito como antes a única diferença é que a
secadora não está em contato com nada que possa roubar as cargas das substâncias metálicas como antes os objetos não metálicos adquiriram cargas e transferiram parte delas para secadora e suas partes metálicas a secadora foi eletricamente carregada por contato e assim permanece por não está focando nada que possa roubar essas cargas e agora ela está eletricamente carregada como os objetos em seu interior que foram carregados por atrito assim como o papel na impressora mas nem todos os objetos com cargas se comportam do mesmo modo por exemplo temos aqui alguns bastões de vidro e borracha cada um
recebeu uma carga elétrica estática observe o vidro carregado repele vidro carregado e aí a borracha carregada repele borracha carregada mas aproxime o vidro da borracha e algo diferente acontece em é a razão da diferença é que os bastões de borracha receberam cargas diferentes dos bastões de vidro e por atrito removemos alguns elétrons da superfície de cada bastão de vidro com mais prótons positivamente carregados que elétrons negativamente carregados o bastão assumir uma carga positiva e por atrito adicionamos elétrons a superfície de cada bastão de borracha dando-lhes uma carga negativa e a reação dos bastões ilustram princípio
fundamental relativo às cargas elétricas estáticas a carga semelhantes se repelem g1 as cargas opostas se atraem e estes efeitos tem aplicações comerciais por exemplo essa atração entre cargas opostas pode ser útil em uma copiadora eletrostática o mecanismo os dentro da copiadora gravar uma imagem de cargas positivas em folhas de papel que duplicam fielmente a figura a ser reproduzida pode carbono com carga negativa é atraído para essas áreas positivamente carregadas a recriando a mesma imagem é o fato de carga semelhante se referirem também tem aplicações comerciais e esse princípio aperfeiçoar o funcionamento de alguns pulverizadores elétricos
e as minúsculas gotas de tinta ao serem realizadas recebem cargas elétricas positivas então as gotículas se repelem espalhando-se numa camada de tinta fina e uniforme o fato de que carga semelhante se repelem explica ainda outro modo de se criar cargas estáticas além do atrito e do contato e este planador metálico não possui carga elétrica mas esse balão está sendo eletrizado e observe agora e o planador se comporta como se possuísse uma carga oposta o balão o atrai é na realidade o balão transferiu carga uma parte do planador mesmo sem tocá-lo e os elétrons em excesso
no balão responsáveis por sua carga interagem como parte dos elétrons do metal do planador repelidos já que possuem a mesma carga e as partes externas do planador de onde saíram os elétrons assume agora uma carga positiva quando uma carga uma substância produz carga em outra substância dessa forma dizemos que esta foi carregada por indução agora como tem cargas opostas as duas substâncias se atraem e as cargas que podem ser induzidas a um planador de brinquedos são relativamente pequenas há porém algumas vezes cargas muito grandes podem se acumular por indução atrito contato ou uma combinação das
três formas de dentro de uma nuvem em gotas de água e partículas de poeira estão se agitando e vibrando ao vento e de algum modo ainda não totalmente conhecido o atrito entre essas partículas podem acumular minúscula as cargas geralmente negativas estas cargas são transmitidas por contato para base da nuvem um grande acúmulo de cargas negativas na nuvem repele os elétrons no solo criando uma carga oposta por indução e o raio é uma imensa faísca uma repentina descarga de elétrons atraídos por cargas opostas do solo abaixo também é possível acumular cargas artificialmente e esse é um
gerador de van der graaff e ele pode acumular ou gerar uma enorme carga elétrica e na base do gerador uma esteira de borracha em movimento flexiona uma porção de lã eletrizando ambas por atrito e aí e a lanterna de elétrons tornando-se positiva ea borracha os ganha tornando-se negativa a borracha é um não metal o que permite manter os elétrons em excesso levando os respirar cima e na parte superior a esteira encosta no pente metálico transferindo-lhe as cargas por contato os elétrons passam pelos átomos do tente carregando toda a esfera que está isolada e se você
focar a esfera seu corpo também receberá uma carga negativa assim como todos os fios de seu cabelo e carga semelhantes se repelem geradores de van der graff construídos em uma escala muito maior tem ajudado os cientistas a quebrar o átomo arremessando o grande número de elétrons com força fantástica permitindo observar o interior do núcleo a outra maneira de se armazenar carga é através de um aparelho chamado capacitor é [Música] e com o capacitor podemos liberar cargas quando quisermos de dentro do flash de uma câmera a um capacitor armazenando cargas neste pequeno componente a sua mente
três placas planas dispostas como um sanduíche as duas placas exteriores são feitas de metal um bom condutor de elétrons a placa interna é feita de um não-metal um isolante seus átomos podem segurar os elétrons e interromper a corrente o capacitor abriga duas cargas opostas uma em cada placa condutora separados pelo isolante os elétrons da placa negativa não podem passar a placa positiva oi márcia atraem fortemente o que possibilita que os conjuntos de cargas se mantenham firmes em seus lugares e para liberar as cargas as placas condutoras podem ser temporariamente unidas por um fio quando isso
ocorre os elétrons passam da placa negativa para positiva e o capacitor descarrega [Aplausos] e tem um soldador o capacitor descarrega muitas vezes por segundo criando uma série de raios em miniatura capazes de derreter o metal [Música] e entretanto existem situações em que necessitamos não de uma rápida descarga elétrica mas sim de um fluxo contínuo e uniforme de elétrons o que é isto que mais bateria pode produzir dentro de uma bateria comum dois metais diferentes estão ligados por um bom condutor devido a reações químicas os elétrons são liberados por uma placa e se movimentam através do
condutor até outra tornando uma negativa ea outra positiva essas áreas de cargas são os polos da bateria qual é a diferença de potencial entre as cargas desses polos um positivo e outro negativo que movimenta os elétrons esta capacidade de movimentar os elétrons é chamada a força eletromotriz ou fm oi e a medida em unidades chamadas volts uma bateria pode usar sua força eletromotriz para empurrar elétrons no fluxo continuo a sua utilidade está no fato de podermos movimentar cargas de uma corrente contínua para que a corrente flua continuamente a bateria deve fazer parte de um circuito
fechado e o mais simples dos circuitos é um anel metálico e o fio por cento de metal com duas facilmente os elétrons ele é envolto por uma capa que não é boa condutora um isolante e agora a corrente começa a circular em um circuito normal toda corrente encontra alguma resistência esta pode ser causada por uma lâmpada o motor ou pelo próprio philco e para ligar ou desligar o circuito é necessário um interruptor e quando o interruptor é aberto o circuito fica interrompido a corrente não circula porque é um bloqueio a passagem dos elétrons no circuito
é mas quando o interruptor é fechado o circuito fica completo e as cargas podem ser colar livremente por todo o fio cargas elétricas quer sejam cargas estáticas acumuladas que podem ser repentinamente descarregadas que elas fluam numa corrente continuar são sempre o resultado de cargas positivas e negativas básicas para a estrutura da matéria e aí e aí e aí e aí e aí
