O que é corrente elétrica?

Quando pronunciamos a frase “corrente elétrica”, geralmente queremos dizer as mais diversas manifestações de eletricidade. A corrente flui através dos fios das linhas elétricas de alta tensão, a corrente gira o motor de arranque e carrega a bateria em nosso carro, o raio durante uma tempestade também é corrente elétrica.

Eletrólise, solda elétrica, faíscas de eletricidade estática em um pente, a corrente flui na espiral de uma lâmpada incandescente e, mesmo em uma pequena lanterna de bolso, uma pequena corrente flui através de um LED. Desnecessário dizer que nosso coração, que também gera uma pequena corrente elétrica, é especialmente perceptível durante a passagem do procedimento de ECG.

Em física, é costume chamar corrente elétrica movimento ordenado de partículas carregadas e, em princípio, de quaisquer portadores de carga. Um elétron que se move ao redor de um núcleo atômico também é uma corrente. E uma varinha de ebonite carregada, se você segurá-la na mão e movê-la de um lado para o outro, também se tornará uma fonte de corrente: há uma carga diferente de zero e ela se move.

Analogias físicas entre o fluxo de água em um sistema de abastecimento de água e a corrente elétrica: Fiação e tubulação

Corrente DC:

A corrente flui através dos fios de eletrodomésticos alimentados por uma tomada de parede - os elétrons se movimentam 50 vezes por segundo - isso é chamado corrente alternada.

Sinais de alta frequência dentro de dispositivos eletrônicos também são uma corrente elétrica, pois elétrons e buracos (portadores de carga positiva) se movem dentro do circuito.

Qualquer corrente elétrica dá origem a sua existência. campo magnético. Ao redor do condutor com corrente, ele está necessariamente presente. Não há campo magnético sem corrente e nem corrente sem campo magnético.

Mesmo se não houver campo magnético ao redor da corrente, isso significa apenas que os campos magnéticos das duas correntes no momento da observação são mutuamente compensados, como no fio de fio duplo de qualquer chaleira elétrica - as correntes alternadas são direcionadas em direções opostas a cada momento e fluem paralelamente entre si - seus campos magnéticos são amigo neutralizar. Isso é chamado de princípio de superposição de campos magnéticos.

Na prática, a existência de uma corrente elétrica requer a presença de um campo elétrico, potencial ou redemoinho. Raramente, as cargas movem-se de maneira puramente mecânica (como no gerador van de graaff - elástico eletrificado).

Gerador Van De Graaff:

Em um campo elétrico, uma partícula carregada experimenta a ação de uma força elétrica, chamada fonte de corrente EMF - força eletromotriz. A EMF é medida em volts, assim como a tensão entre dois pontos de um circuito elétrico. Quanto maior a tensão aplicada ao consumidor, maior a corrente elétrica que essa tensão pode causar.

Uma tensão alternada gera uma corrente alternada no condutor ao qual é aplicada, uma vez que o campo elétrico aplicado aos portadores de carga também estará alternado neste caso. Tensão constante - uma condição para a existência de uma corrente constante no condutor.

A tensão de alta frequência (mudando de direção centenas de milhares de vezes por segundo) também contribui para a corrente alternada nos condutores, mas quanto maior a frequência, menos portadores de carga participam na criação de corrente na espessura do condutor, uma vez que o campo elétrico que atua nas partículas carregadas é deslocado para mais perto da superfície, e acontece que que a corrente não flui no condutor, mas ao longo de sua superfície. Isso é chamado de efeito de pele.

Uma corrente elétrica pode existir no vácuo, nos condutores, nos eletrólitos, nos semicondutores e até nos dielétricos (corrente de polarização).É verdade que não pode haver dielétricos de corrente contínua, uma vez que as cargas neles não têm a capacidade de se mover livremente, mas só podem se mover dentro da distância intramolecular de sua posição original sob a ação de um campo elétrico aplicado.

A corrente elétrica real sempre implica a possibilidade de livre circulação de cargas elétricas sob a influência de um campo elétrico.

O conceito de "corrente elétrica" ​​foi introduzido pelo físico italiano Alessandro Volta. A corrente elétrica, ou, de acordo com sua versão, "fluido elétrico" fluía em circuito fechado conectando os círculos extremos da coluna voltaica com um condutor de metal.

O Votlt Pillar (1800) foi o primeiro tipo de eletricidade não eletrostática (fonte de corrente constante), que consistia em círculos alternados de cobre e zinco separados por revestimentos de pano umedecidos com água ou ácido acidificado.

A existência de um alto potencial constante em um polo de volt era um fenômeno completamente novo para a época. Foi a primeira fonte química de eletricidade, cujo potencial era constante no tempo e não exigia nenhum método de eletrificação para sua renovação.

O pólo voltaico, composto por um grande número de círculos, tinha um potencial bastante alto nas extremidades, que podia ser detectado não apenas por instrumentos de medição (em particular, por um eletroscópio), mas também tocando os círculos extremos com as mãos. Ao mesmo tempo, um forte choque elétrico foi sentido, como em uma lata de Leyden.

A descoberta de Volta se espalhou muito rapidamente na física e tornou-se objeto de novas pesquisas. Em 1800, físicos usando uma coluna voltaica descobriram o efeito eletroquímico da corrente e, em particular, a decomposição sob a ação de uma corrente de água em oxigênio e hidrogênio. Experiências com células galvânicas permitiu detectar, além do químico, outras novas propriedades da corrente, incluindo seus efeitos térmicos e magnéticos.

O físico francês A. M. Ampère dedicou vários de seus trabalhos ao estudo da relação entre corrente elétrica e magnetismo. Ele descobriu que dois condutores com experiência atual têm uma influência mútua - atração ou repulsão, dependendo da direção das correntes neles. Com seus trabalhos, ele lançou as bases da eletrodinâmica.

Ele propôs o termo "corrente elétrica" ​​e introduziu o conceito de sua direção, que coincide com o movimento da eletricidade positiva. Em homenagem a A. M. Ampere, é chamada uma unidade de medida de corrente elétrica. Ampere é uma das sete unidades básicas do sistema SI.

A corrente elétrica possui várias propriedades que podem ser efetivamente usadas em muitos casos práticos. Tais propriedades incluem a transformação, por meios técnicos simples, da energia da corrente elétrica em energia de outros tipos (térmica, leve, mecânica, química) e a possibilidade de transmiti-la por longas distâncias, a velocidade de propagação.

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