Durante uma tempestade, você viu um flash de luz brilhante no céu? Isso é chamado de 'relâmpago' e é um exemplo de energia elétrica. É a descarga visível de eletricidade atmosférica movendo-se entre nuvens ou das nuvens para o solo. À medida que o relâmpago aquece o ar, ele cria uma onda de choque que causa o som do trovão.
Nesta aula vamos aprender sobre:
A energia elétrica é um tipo de energia cinética causada por cargas elétricas em movimento. Essas partículas carregadas são chamadas de elétrons. A quantidade de energia depende da velocidade das cargas – quanto mais rápido elas se movem, mais energia elétrica elas carregam. Vamos imaginar que uma carga elétrica é representada por uma bola sendo lançada contra uma janela. Se você jogar a bola muito rápido, ela terá mais energia para quebrar a janela. Se você não jogar a bola rápido, ela não terá energia suficiente para quebrar a janela.
As linhas de energia são usadas para transmitir e distribuir energia elétrica.
A eletricidade é um tipo de energia que vem da energia elétrica.
A energia cinética é a energia de um objeto em movimento.
Os trens elétricos usam eletricidade para alimentar motores elétricos, acionando suas rodas e fornecendo movimento.
Alguns exemplos de energia elétrica são:
A energia elétrica pode ser energia potencial ou cinética. Resulta do fluxo de uma carga elétrica. A energia pode ser vista como o trabalho necessário para mover um objeto ou sujeitá-lo a uma força. Vamos pegar o exemplo de uma bateria - em uma bateria, a energia elétrica geralmente é energia potencial até que alguma força seja aplicada para fazer com que as partículas carregadas façam algum trabalho e se tornem energia cinética. Quando você acende a luz em casa, a energia potencial percorre o fio e é convertida em luz e energia térmica.
Antes de a energia elétrica ser entregue ao usuário final, toda a energia elétrica é energia potencial. Uma vez convertida a partir de energia potencial, podemos sempre chamar de energia elétrica como outra forma de energia como luz, calor, movimento, etc.
Agora, vejamos dois outros termos importantes em relação à energia elétrica - carga elétrica, campo elétrico e corrente elétrica.
Uma carga elétrica é uma propriedade básica da matéria transportada por algumas partículas subatômicas (por exemplo, elétrons e prótons) que governam como essas partículas são afetadas por um campo eletromagnético. A carga elétrica pode ser positiva ou negativa, ocorre em unidades discretas e não é criada nem destruída. Causa forças atrativas e repulsivas entre as partículas. Objetos com cargas iguais se repelem e objetos com cargas opostas se atraem. A lei de Coulomb determina a magnitude da força de atração ou repulsão.
Um campo elétrico é o campo físico que envolve partículas eletricamente carregadas e exerce uma força sobre todas as outras partículas carregadas no campo, atraindo-as ou repelindo-as.
Uma corrente elétrica é um fluxo de carga elétrica em um circuito. É a taxa de fluxo de carga que passa por um determinado ponto em um circuito elétrico. A corrente elétrica é medida em coulombs por segundo, e a unidade comumente usada é Ampere (amp, A).
A ilustração a seguir mostra partículas carregadas negativamente movendo-se através de um fio em um circuito elétrico que cria eletricidade
A energia elétrica é gerada quando a energia mecânica é aproveitada e usada para girar uma turbina. A energia mecânica para girar a turbina pode vir de uma variedade de fontes, incluindo queda de água, vento ou vapor do calor gerado por uma reação nuclear ou pela queima de combustíveis fósseis.
Por exemplo:
Em uma usina nuclear, a energia nuclear aquece a água em vapor O vapor é usado para girar uma lâmina de turbina, que aciona um gerador para fornecer energia às cargas elétricas.
Em uma usina hidrelétrica, a água que cai é usada para girar as pás da turbina. As lâminas giram o gerador para gerar energia elétrica.
A energia solar é a energia produzida diretamente do sol. A energia solar pode ser convertida em eletricidade ou usada para aquecer ar, água ou outros fluidos.
Em um moinho de vento, a energia eólica gira a lâmina da turbina, o que – você adivinhou! – faz com que o gerador crie energia elétrica.
Abaixo está uma imagem de moinhos de vento:
A unidade básica de energia elétrica é o Joule.
A unidade comercial de energia elétrica é o quilowatt-hora (kWh).
A energia elétrica pode ser convertida em outras formas de energia como energia térmica, energia luminosa, movimento, etc. Os exemplos mais conhecidos são:
Você consegue pensar em algum outro exemplo de transformação de energia elétrica em outras formas de energia?
