A eletricidade é uma coisa importante e eficaz para a nossa civilização Então, o que é eletricidade e como funciona? A fim de explicar a eletricidade, devemos aproximar o nível molecular ao nível atômico Os átomos são os menores que podemos ver, mas não a olho nu Apenas com um microscópio podemos ter um vislumbre da imagem borrada Para entender verdadeiramente a eletricidade, devemos ir mais longe e olhar para dentro do átomo.
E aqui a coisa fica complicada, porque o que está dentro do átomo é impossível ver ao menos não ao fazer esta matéria então, vamos usar este gráfico do que está dentro do átomo Isso é chamado de modelo de Bohr, tenha em mente que não é em escala, apenas bidimensional.
Este modelo também é conhecido como modelo planetário, que mostra partes de um átomo como planetas Ele gira em torno do sol – ou das luas ao redor do planeta. Na verdade, esses satélites em órbita não estão localizados em um lugar em nenhum momento, mas eles estão Mais áreas semelhantes estão presentes, ou nuvens, ao redor do centro.
Não importa o quão impreciso seja o modelo de Bohr, ele será útil para explicar a eletricidade Os átomos são compostos de prótons e nêutrons, que constituem o núcleo de um átomo O que gira em torno do núcleo são os elétrons Esses elétrons são responsáveis pela eletricidade, daí seu nome (Quero dizer, porque o nome de eletricidade em inglês “eletricidade” veio da palavra “elétrons”) Pense nesses orbitais como níveis ao redor do núcleo O tipo de um átomo é conhecido pelo número de prótons presentes ao nível de seu núcleo, ou seja, seu centro Átomos do mesmo tipo têm o mesmo número de prótons, mas podem ter números diferentes de nêutrons e elétrons.
É esse número variável de elétrons que é mais importante para nosso entendimento. Elétrons – que são muito mais leves do que prótons no núcleo – podem se mover facilmente E isso é importante, porque é o movimento dos elétrons que forma uma corrente elétrica. Os prótons de um átomo representam a carga positiva do núcleo e os elétrons representam a carga negativa.
Em um estado estável, em repouso, ou melhor, eletricamente neutro, essas cargas se equilibram dentro do átomo. Isso dá ao átomo uma carga elétrica zero. Para cada próton positivo, você encontrará um elétron negativo Neste caso, o átomo está em seu nível de energia mais baixo possível, que chamamos de estado fundamental do átomo No entanto, podemos mudar a carga de um átomo, ou nível de energia, fazendo com que ele ganhe ou perca elétrons Quando um átomo tem menos elétrons do que prótons, ele tem carga positiva.
Mas quando um átomo tem mais elétrons do que prótons, a carga geral do átomo cai para se tornar negativa. Se houver mais elétrons do que prótons, o átomo terá carga negativa. Se os elétrons forem menores que os prótons, o átomo terá uma carga positiva. A perda ou ganho de elétrons altera a carga elétrica de um átomo. No restante deste vídeo, coloriremos o símbolo dos átomos da seguinte maneira: A carga positiva – ou ausência de elétrons – é representada em vermelho.
Uma carga negativa – muitos elétrons – é indicada em azul. A carga neutra – ou o equilíbrio entre elétrons e prótons – é representada por Uma combinação de vermelho e azul: roxo. Então, quando ele está em um estado estável ou sem carga, ele se parece com este É chamado de milho.
Quando você carrega, negativo ou positivo, fica assim. Em vez de átomos, quando há uma carga, ela é chamada de íon negativo ou positivo. Cada orbital de um átomo pode conter um número máximo de elétrons. O orbital interno pode conter 2 elétrons, o segundo pode conter 8 e o terceiro pode conter 18, Existem átomos contendo todos os sete orbitais conhecidos.
Os orbitais são preenchidos com elétrons de dentro para fora. Ou seja, os elétrons adicionados sempre vão para o interior, provavelmente com manchas restantes O número de elétrons na órbita externa determina o quão ativo um átomo é Esse orbital é chamado de orbital de valência e seus elétrons são chamados de elétrons de valência. Quando a camada externa está cheia, o átomo geralmente é estável e menos reativo. Você deve estar familiarizado com os termos e os efeitos da eletricidade estática.
Por exemplo, quando você esfrega os pés em um belo tapete macio … Você ganha uma carga positiva, porque os elétrons carregados negativamente são perdidos no tapete Os tapetes são geralmente feitos de um material com propriedades isolantes. Os isoladores não cedem prontamente os elétrons, mas podem ganhar uma carga quando os elétrons são friccionados contra eles por um condutor.
Esses elétrons ficarão lá até que outra coisa os leve. A órbita de valência do isolador já está preenchida com elétrons. De qualquer forma, seu corpo é um condutor. Os condutores contêm elétrons de valência que são facilmente transferidos ou perdidos, Nesse caso, do seu corpo até a área do tapete onde você está esfregando. Em vez de você e o tapete receberem uma remessa neutra, ocorre um mau funcionamento da remessa Entre voce e o tapete Agora, quando você toca em algo de metal, por exemplo, uma maçaneta de porta, você será atingido por um choque leve A maçaneta da porta pode ter uma carga neutra: é de metal.
Os metais também são condutores, com elétrons fracamente ligados nos orbitais mais externos de seus átomos Esses elétrons se movem instantaneamente para o seu corpo para restaurar o desequilíbrio de carga, dando a você força elétrica A natureza está sempre procurando por um equilíbrio de carga neutro, que é carga total zero Materiais com alta mobilidade de elétrons são chamados de condutores. Materiais com baixa mobilidade de elétrons são chamados de isoladores.
corpo comum onde você pode ver o isolador e o condutor trabalhando juntos, Está no fio elétrico Este cabo elétrico possui um núcleo de cobre e uma concha de plástico. Os átomos de cobre têm um elétron fraco na órbita externa, como mostrado aqui usando o modelo de Bohr Isso torna o cobre um condutor ideal, enquanto o plástico é um isolante. Milhões, senão bilhões, de átomos de cobre neste pedaço de fio, trocam elétrons facilmente O que nos permite fazer um circuito.
Pense em um circuito elétrico como um fio conectando dois pontos Com o potencial de uma carga desequilibrada, um ponto de carga negativa geralmente é associado a um ponto de carga positiva. Como bolas em um tubo movendo-se de um lugar alto cheio de bolas para um lugar baixo sem bolas Imagine essas bolas ao longo do círculo, cada bola sendo um elétron.
Essas bolas se originam de uma fonte de energia, por exemplo, uma bateria. Explicaremos como as baterias funcionam em outro vídeo no futuro Os elétrons se movem do negativo para o positivo, como observamos anteriormente. A bateria retira elétrons de uma extremidade e os atrai na outra extremidade. À medida que um é puxado, outro é empurrado para fora.
Embora os elétrons se movam relativamente devagar, esse efeito causa uma transferência de energia aproximadamente no mesmo instante. Para criar esse fluxo de elétrons, devemos dar-lhes um caminho Com um condutor, como cobre, dentro do nosso fio. Se este caminho for interrompido por um isolador, como plástico, borracha ou ar, caso o fio seja cortado Os elétrons não conseguem continuar fluindo – o que desliga a corrente elétrica. A chave para o fluxo de eletricidade é fazer um circuito elétrico contínuo. Conexão de um fio entre a fonte de elétrons e o atrator de elétrons.
Todos os aparelhos elétricos são alimentados desta forma, por isso a bateria tem dois eletrodos: Fonte e atractiva, negativa e positiva É também por isso que seu plugue elétrico tem pelo menos dois grampos, um para os elétrons de entrada, E um para fora. Então, você não perde elétrons, eles não param de ser: Eles são apenas transportadores da remessa e só podem ser úteis no caminho até o destino.
Observe que conectar dois eletrodos da fonte de alimentação diretamente pode ser muito perigoso Esta é a chamada dora curta, porque não há nada entre o infinitivo e O caminho dos elétrons até um dispositivo, como uma lâmpada ou TV. Isso significa que o fluxo de elétrons não encontrará resistência.
Liberação de energia, quando o curto-circuito ocorre apenas por um momento, muitas vezes combinada com Fio perigosamente quente É por isso que edifícios e alguns aparelhos possuem válvulas que cortam automaticamente o fluxo de corrente Quando a corrente fica muito alta, evitando danos ao dispositivo ou pior Nos vídeos a seguir sobre eletricidade, aprenderemos mais sobre geração de energia e resistência Tensão, amplificadores, baterias, válvulas, motores, transformadores e muito mais.