A energia elétrica é um conceito importante na ciência, mas frequentemente mal compreendido. O que exatamente é energia elétrica e quais são algumas das regras aplicadas ao usá-la em cálculos?
Conheça neste artigo para conseguir se dar bem em questões de provas futuras!
O que é energia elétrica?
A energia elétrica é uma forma de energia resultante do fluxo de carga elétrica. Energia é a capacidade de trabalhar ou aplicar força para mover um objeto. No caso da energia elétrica, a força é a atração ou repulsão elétrica entre as partículas carregadas.
A energia elétrica pode consistir em energia potencial ou energia cinética. Entretanto, geralmente surge como energia potencial, ou seja, energia armazenada devido às posições relativas de partículas carregadas ou campos elétricos.
O movimento de partículas carregadas através de um fio ou outro meio chama-se corrente ou então eletricidade. Também há eletricidade estática, que resulta de um desequilíbrio ou separação das cargas positivas e negativas em um objeto.
A eletricidade estática é uma forma de energia potencial elétrica. Se carga suficiente se acumular, a energia elétrica pode ser descarregada para formar uma faísca (ou até mesmo um raio), que possui energia cinética elétrica.
Por convenção, a direção de um campo elétrico é sempre mostrada apontando na direção em que uma partícula positiva se moveria se fosse colocada no campo. É importante lembrar isso ao trabalhar com energia elétrica porque o portador de corrente mais comum é um elétron, que se move na direção oposta em comparação com um próton.
Como funciona a energia elétrica
O cientista britânico Michael Faraday descobriu um meio de gerar eletricidade já na década de 1820. Ele moveu um laço ou disco de metal condutor entre os polos de um ímã. O princípio básico é que os elétrons no fio de cobre podem se mover livremente.
Cada elétron carrega uma carga elétrica negativa. Seu movimento é governado por forças atrativas entre o elétron e cargas positivas (como prótons e íons carregados positivamente) e forças repulsivas entre o elétron e cargas semelhantes (como outros elétrons e íons carregados negativamente).
Em outras palavras, o campo elétrico ao redor de uma partícula carregada (um elétron, neste caso) exerce uma força sobre outras partículas carregadas, fazendo com que ela se mova e, assim, trabalhe. A força deve ser aplicada para mover duas partículas carregadas atraídas para longe uma da outra.
Quaisquer partículas carregadas podem estar envolvidas na produção de energia elétrica, incluindo elétrons, prótons, núcleos atômicos, cátions (íons carregados positivamente), ânions (íons carregados negativamente), pósitrons (antimatéria equivalente a elétrons) e assim por diante.
Exemplos
A energia elétrica usada para produzir energia elétrica , como a corrente da parede usada para alimentar uma lâmpada ou computador, é a energia que é convertida de energia potencial elétrica. Essa energia potencial é convertida em outro tipo de energia (calor, luz, energia mecânica, etc). Para uma concessionária de energia, o movimento dos elétrons em um fio produz a corrente e o potencial elétrico.
Uma bateria é outra fonte de energia elétrica, exceto que as cargas elétricas podem ser íons em uma solução, em vez de elétrons em um metal.
Os sistemas biológicos também usam energia elétrica. Por exemplo, íons de hidrogênio, elétrons ou íons de metal podem estar mais concentrados em um lado da membrana do que no outro, criando um potencial elétrico que pode ser usado para transmitir impulsos nervosos, mover músculos e transportar materiais.
Exemplos específicos de energia elétrica incluem:
- Corrente alternada (AC)
- Corrente contínua (DC)
- Relâmpago
- Baterias
- Capacitores
- Energia gerada por enguias elétricas
E então, gostou de saber mais sobre o assunto?
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