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O CURIOSO

O CURIOSO

19
Set05

Electricidade

nelsonfq
Qualquer efeito causado pela existência de carga eléctrica. Um material possui uma carga eléctrica quando existem electrões (carga negativa) a mais ou a menos, em relação ao número de protões (carga positiva). Por vezes, o material no seu todo tem carga total nula, mas em certas regiões pode haver carga eléctrica por haver uma maior ou menor concentração de electrões ou iões. A corrente eléctrica é devida ao movimento de electrões ou de iões. De acordo com a facilidade ou dificuldade em movimentar as cargas numa substância, esta pode ser condutora, como é o caso dos metais, ou isoladora (má condutora), como a borracha. Existe uma outra categoria de substâncias chamadas de semicondutoras.

Comercialmente, começou-se a produção de electricidade em 1880, inicialmente para iluminação e em motores eléctricos, accionando todo o tipo de maquinaria. A iluminação era conseguida através da descarga em arco de carvão, que foi, mais tarde, substituído por filamentos incandescentes (numa primeira fase de carbono e depois de tungsténio) fechados em ampolas de vidro parcialmente cheias de um gás inerte (lâmpadas de incandescência), ou fazendo-se passar uma corrente através de um gás ou vapor de um metal. Outros dispositivos que funcionam a electricidade são o rádio, a televisão, o telefone, para além de muitas outras aplicações neste domínio da electrónica.


Esfregando um pedaço de âmbar é possível ver pequenos objectos leves serem atraídos para ele. Este facto já era conhecido por Tales de Mileto na Grécia Antiga e por Plónio, em Roma. O físico da rainha Isabel I de Inglaterra, William Gilbert, descobriu outras substâncias com esta propriedade e deu-lhe o nome de «eléctrica», a partir do étimo grego de «âmbar».


Eram conhecidos dois tipos de electricidade, positiva e negativa. A carga criada por esfregar uma barra de vidro com seda era positiva e por esfregar uma barra de âmbar com lã era negativa. Cargas de tipo diferentes atraem-se e do mesmo tipo repelem-se. Juntando as duas barras, as cargas anulam-se mutuamente.


Em 1800, Alessandro Volta descobriu que uma placa de zinco e outra de cobre, mergulhadas em água salgada, ligadas entre si produziam uma corrente eléctrica. Juntando, alternadamente, um série de placas de zinco e cobre mergulhadas numa solução condutora, tem-se uma pilha eléctrica, a pilha de Volta. Nesse mesmo ano, descobriu-se que esta passagem de corrente produzia hidrogénio e oxigénio. Humphry Davy, em 1807, obteve sódio e potássio a partir da decomposição da soda e da potassa (que se pensava serem substâncias elementares). Esta descoberta acabou por conduzir à electrodeposição. Joule descobriu o efeito térmico usado para iluminação e aquecimento. Em 1820, Hans Oersted observou que a agulha magnética de uma bússola era desviada pela passagem de uma corrente. André Ampère estudou, em 1825, este fenómeno que deu origem à telegrafia eléctrica. A partir dos estudos anteriores, Michael Faraday descobriu o fenómeno inverso, a indução magnética. Ao fazer rodar um fio metálico em torno de um íman, conseguiu produzir uma corrente eléctrica. Em 1831, fabricou o primeiro dínamo, que transforma energia mecânica em energia eléctrica e que constituiu a base da actual engenharia eléctrica.


Georg Ohm, em 1827, demonstrou que a corrente que passa num fio é igual à força electromotriz (f.e.m.) através do fio, vezes a condutividade do fio (que é constante). A resistência eléctrica tem como unidade SI o ohm; a f.e.m., o V (volt do nome de Alessandro Volta) e a intensidade de corrente, o A (ampere de André Ampère). Em 1825, James Clerk Maxwell concebeu uma teoria unificadora entre a electricidade e o magnetismo, a teoria do electromagnetismo. No próprio átomo estão em jogo forças electromagnéticas que mantêm a ligação entre o núcleo (os protões de carga positiva) e os electrões que giram em torno deste em orbitais.


A electricidade é das formas de energias mais facilmente convertíveis em calor, em luz e mesmo em energia cinética, para accionar máquinas. É, também, fácil de transportar, circulando rapidamente através dos cabos eléctricos. É produzida em centrais eléctricas de diversas fontes de energia, que são usadas para accionar gigantescas turbinas, que vão pôr em funcionamento geradores eléctricos. As fontes de energias são muito diversas: carvão (central térmica), petróleo, água (central hidroeléctrica), gás natural e energia nuclear (central nuclear). As fontes alternativas, menos poluentes, como o vento, as marés e o calor proveniente do interior da Terra (energia geotérmica) são utilizadas ainda em pequena escala.


A electricidade é gerada nas centrais de energia a uma tensão de aproximadamente 25 000 V, não apropriada para a transmissão a longa distância. Para uma perda mínima de energia, a transmissão terá de ser efectuada a uma tensão ainda mais alta (400 000 V ou mais); assim, atingem-se estes valores com um transformador. A alta tensão resultante é canalizada para as várias artérias (cabos eléctricos aéreos e subterrâneos) de um sistema em rede, que liga as centrais eléctricas aos centros de distribuição. A tensão da electricidade transmitida a uma subestação eléctrica local é então reduzida através de outro transformador, sendo depois distribuída aos utentes.


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