20: Corrente elétrica, resistência e lei de Ohm
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- 20.1: Atual
- A corrente elétrica é definida como a taxa na qual a carga flui. Uma corrente grande, como a usada para iniciar o motor de um caminhão, move uma grande quantidade de carga em pouco tempo, enquanto uma corrente pequena, como a usada para operar uma calculadora portátil, move uma pequena quantidade de carga por um longo período de tempo.
- 20.2: Lei de Ohm - Resistência e circuitos simples
- O que impulsiona a corrente? Podemos pensar em vários dispositivos, como baterias, geradores, tomadas de parede e assim por diante, que são necessários para manter a corrente. Todos esses dispositivos criam uma diferença de potencial e são vagamente chamados de fontes de tensão. Quando uma fonte de tensão é conectada a um condutor, ela aplica uma diferença de potencial V que cria um campo elétrico. O campo elétrico, por sua vez, exerce força sobre as cargas, causando corrente.
- 20.3: Resistência e resistividade
- A resistência de um objeto depende de sua forma e do material do qual ele é composto. Para uma determinada forma, a resistência depende do material do qual o objeto é composto. Diferentes materiais oferecem diferentes resistências ao fluxo de carga. Definimos a resistividade ρ de uma substância para que a resistência R de um objeto seja diretamente proporcional a ρ.
- 20.4:20.4 Energia elétrica e energia
- A energia elétrica depende da tensão envolvida e da carga movida. A energia elétrica (P) é simplesmente o produto da corrente multiplicada pela tensão. A potência tem unidades familiares de watts. Como a unidade SI para energia potencial (PE) é o joule, a potência tem unidades de joules por segundo, ou watts.
- 20.5: Corrente alternada versus corrente contínua
- A corrente contínua (DC) é o fluxo de carga elétrica em apenas uma direção. É o estado estacionário de um circuito de tensão constante. As aplicações mais conhecidas, no entanto, usam uma fonte de tensão que varia no tempo. A corrente alternada (CA) é o fluxo de carga elétrica que inverte periodicamente a direção. Se a fonte variar periodicamente, particularmente sinusoidalmente, o circuito é conhecido como circuito de corrente alternada.
- 20.6: Riscos elétricos e o corpo humano
- Existem dois riscos conhecidos da eletricidade: térmica e de choque. Um risco térmico é aquele em que a energia elétrica excessiva causa efeitos térmicos indesejados, como iniciar um incêndio na parede de uma casa. Um risco de choque ocorre quando a corrente elétrica passa por uma pessoa. Os choques variam em gravidade, desde dolorosos, mas inofensivos, até letalidade de parar o coração. Esta seção considera esses perigos e os vários fatores que os afetam de maneira quantitativa.
- 20.7: Condução nervosa — Eletrocardiogramas
- Os potenciais elétricos em neurônios e outras células são criados por diferenças de concentração iônica entre membranas semipermeáveis. Os estímulos alteram a permeabilidade e criam potenciais de ação que se propagam ao longo dos neurônios. As bainhas de mielina aceleram esse processo e reduzem a entrada de energia necessária. Esse processo no coração pode ser medido com um eletrocardiograma (ECG).
Miniatura: Elétrons fluindo em um metal de acordo com o modelo Drude com elétrons (mostrados aqui em azul) saltando constantemente entre íons de cristal estacionários mais pesados (mostrados em vermelho). (CC-BY-SA 3.0, Rafaelgarcía).