Eletricidade

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ENERGIA E TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA

Trabalho: Realiza-se trabalho quando algo é movido contra uma força resistiva. Por exemplo, realizamos trabalho quando um peso é levantado contra a atração da gravidade (figura 1), ou quando empurramos um engradado a uma determinada distância (figura 2).

Figura 1 - Halterofilista realiza trabalho enquanto ergue o peso.

Figura 2 - Realização de trabalhoao deslocar a caixa.

O trabalho realizado é obtido através do produto da força aplicada pela distância através da qual a força se move, isto é: Trabalho = força x distância A unidade de trabalho no sistema internacional de medidas (SI) é o joule usualmente abreviado por J. O joule representa o trabalho realizado quando uma força de um newton age através de uma distância de um metro (1 J = 1N.m). Energia: Energia é a capacidade de realizar trabalho; o trabalho também pode ser visto como uma transferência de energia. A energia mecânica é medida nas mesmas unidades que o trabalho. Por exemplo, quando um peso é levantado, o corpo humano ou o dispositivo de içamento que o moveu despende energia. O peso, por outro lado, adquire energia potencial, em virtude de haver sido elevado acima dochão. Essa energia potencial armazenada no peso levando pode ser utilizada, por exemplo, para levantar outro peso através de um sistema de polias ou pode ser deixado cair como em um bate-estaca transferindo a sua energia para a estaca no momento do impacto.

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Figura 3 - Transferência de energia através de polias.

Figura 4 - Transferência de energia em um bate-estaca.

Um princípio geralaplicável a todos o sistemas físicos é o princípio da conservação de energia, o qual estabelece que a energia não é criada nem destruída, apenas muda de forma. A energia pode ser transformada em calor, em luz ou em som; ela pode ser energia mecânica de posição ou de movimento, pode ser armazenada numa bateria ou em uma mola; mas não pode ser criada nem destruída.

Potência: Para propósitospráticos, existe muito interesse na velocidade de realização de trabalho ou liberação de energia. Esta velocidade é chamada potência. No sistema internacional de medidas, a potência é medida em watts (abreviatura W), sendo um watt igual a um joule por segundo. Então, a partir da definição de potência, se W é o trabalho realizado ou a energia dissipada ou liberada no tempo t, a potência média nesteperíodo é:
P  W t

Devida à íntima relação entre potência e energia, encontramos freqüentemente a energia expressa em tais unidades como watt-segundo (W.s) ou quilowatt-horas (kWh)(1kWh=1000 x 3600)

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CARGA ELÉTRICA A grandeza elétrica mais elementar é a carga elétrica. Um dos primeiros fatos ao estudarmos os efeitos das cargas elétricas é que estas cargas são de dois tipos diferentes. Estestipos são arbitrariamente chamados positivo (+) e negativo (-). O elétron, por exemplo, é uma partícula carregada negativamente. Um corpo descarregado possui o mesmo número de cargas positivas e negativas. Um corpo está carregado positivamente quando existe uma deficiência de elétrons e uma carga negativa significa um excesso de elétrons. A carga elétrica é representada pela letra Q e medida emCoulombs (abreviado C). A carga de um elétron é –1,6 x 10-19 C, ou seja, um Coulomb equivale à carga aproximada de 6,25 x 1018 elétrons. Um dos efeitos mais significativos de uma carga elétrica é que ela pode produzir uma força. Especificamente, uma carga repelirá outras cargas de mesmo sinal e atrairá cargas de sinal contrário como apresenta a figura 5. Deve-se notar que a força de atração ou derepulsão é sentida de modo igual pelos dois corpos ou partículas carregados.

Figura 5 - Força entre cargas.

Campo Elétrico Existe uma região de influência em torno de uma carga elétrica tal que uma força tornar-se-á tanto menor quanto mais afastada estiver a carga. Uma região de influência como está é chamada  Campo. O campo estabelecido pela presença de cargas elétricas é chamado de...
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