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Intensidade de Corrente Revisão de Física Vestibular1

Revisão de Física: Intensidade de Corrente

Física: Intensidade de Corrente

Resumão – Revisão da Matéria de Física – Revisando seus conhecimentos
Física: Intensidade de Corrente

Revisão de Física: Intensidade de Corrente

 

Intensidade de Corrente

Consideremos um fio metálico. Normalmente os elétrons livres movem-se caoticamente em todas as direções (Fig. 3). No entanto, quando ligamos os extremos do fio aos terminais de uma pilha (Fig. 4) ou bateria, os elétrons livres adquirem um movimento aproximadamente ordenado, formando o que chamamos de corrente elétrica.

No estudo da eletrostática e do magnetismo veremos que um elétron movendo-se num sentido, produz o mesmo efeito que um próton movendo-se no sentido oposto. Assim, pelo fato de no século XIX, os estudiosos acreditarem que eram as cargas elétricas positivas que se movimentavam, ainda hoje indicamos o sentido da corrente elétrica (i) como oposto ao movimento dos elétrons como indicamos na Fig. 4; esse sentido é chamado de sentido convencional da corrente elétrica.

Assim, dizemos que a corrente convencional sai do polo positivo da pilha (+) e entra pelo polo negativo da pilha (-).

Em um fio cilíndrico consideremos uma seção transversal S. Suponhamos que, num intervalo de tempo Δt , passa por S uma carga elétrica Q. A intensidade média da corrente (im) é definida por: 

Quando a velocidade dos elétrons não é constante, definimos uma intensidade instantânea de modo análogo ao que fizemos com a velocidade instantânea: 

No entanto, neste curso, só consideraremos casos em que os elétrons movem-se com velocidade constante e, assim, a intensidade média é igual à intensidade instantânea.

corrente constante ==>

No Sistema Internacional, a unidade de intensidade de corrente é o ampère (A):
1 A = 1 ampère = 1Coulomb/segundo = 1 C/s

Exemplo:

Pela seção reta de um fio, em um intervalo de tempo Δt = 3,0 segundos, passam 12 ∗ 108 elétrons. Calcule a intensidade de corrente.
Resolução: Sendo N o número de elétrons que passam pela seção S no intervalo de tempo Δt temos:
N = 12 ∗ 108
Sabemos que o módulo da carga de um elétron é igual à carga elementar e: e = 1,6 ∗ 10-19 C
Assim, sendo Q o módulo da carga que passa por S, no intervalo de tempo Δt , temos:
|Q| = N ∗ e
Assim:   

Muitas vezes teremos correntes de intensidades muito pequenas e usaremos submúltiplos do ampère que podem ser expressados usando os prefixos do SI.
Assim, por exemplo:
1mA = 1 miliampère = 10-3 A
1µA = 1 microampère = 10-6 A
1nA = 1 nanoampère = 10-9 A
1pA = 1 picoampère = 10-12 A
Gráfico de i x t

Na Fig. 6 representamos o gráfico de i em função do tempo (t) para o caso em que a corrente tem intensidade constante.

Sabemos que: 

Assim, percebemos que, no caso da Fig. 6, a área da figura sombreada (A) é numericamente igual ao módulo da carga que passa pela seção reta do fio num intervalo de tempo Δt : AN = |Q|
Para o caso em que a intensidade de corrente é variável (Fig. 7), é possível demonstrar que a propriedade continua válida: AN = |carga| = |Q|

 

Correntes Iônicas

Há substâncias que ao se dissolverem em água têm suas moléculas dissociadas em íons (como por exemplo um sal ou um ácido). Assim se introduzirmos na solução duas placas metálicas ligadas aos terminais de uma pilha (Fig. 8) ou bateria, haverá um movimento de íons positivos num sentido e íons negativos no sentido oposto.

Suponhamos que:
i = intensidade de corrente dos íons negativos
i+ = intensidade de corrente dos íons positivos
Como o movimento das cargas negativas num sentido é equivalente ao movimento de cargas negativas no sentido oposto, a intensidade total de corrente (i) é dada por: i = ( i + ) + ( i )

Revisão de Física: Intensidade de Corrente

Publicado em:Física,Matérias,Revisão Online

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