Grade 8
  1. Introdução à Física  1.1. O que é física e qual é seu escopo?  1.2. Aplicações da Física em Tecnologia Avançada  1.3. O papel dos experimentos na física  1.4. Física na Engenharia e Medicina  1.5. O método científico e seus aprimoramentos  1.6. Áreas emergentes em física
  2. Medição e unidades  2.1. Advanced Physical Quantities and Their Classification  2.2. Unidades SI e sistemas de medição padronizados  2.3. Instrumentos de precisão para medição de comprimento e massa  2.4. Técnicas Avançadas em Medição de Tempo  2.5. Calculando Volume Usando Fórmulas Matemáticas  2.6. Medição de densidade e aplicações  2.7. Medição de temperatura com termômetros e sensores  2.8. Análise de erro e minimização de erros sistemáticos  2.9. Estimativa, Aproximação e Notação Científica
  3. Cinemática e dinâmica  3.1. Movimento e seus tipos – retilíneo, circular e oscilatório  3.2. Diferença entre distância e deslocamento  3.3. Velocidade vs Vetorial – Entendendo a diferença  3.4. Aceleração e suas aplicações na vida real  3.5. Análise Gráfica do Movimento - Interpretando Gráficos de Movimento  3.6. Equações de movimento - derivação e aplicações  3.7. Queda livre e aceleração gravitacional  3.8. Efeito da resistência do ar em objetos em queda
  4. Força e as leis do movimento de Newton  4.1. Introdução às forças e seus efeitos  4.2. Forças balanceadas e não balanceadas - seu papel no movimento  4.3. Primeira Lei de Newton - Compreendendo a Inércia  4.4. A Segunda Lei de Newton - Aplicações Matemáticas em Aceleração  4.5. Terceira Lei de Newton - Forças de Ação e Reação na Vida Diária  4.6. Atrito - seus tipos, efeitos e métodos de redução  4.7. Movimento circular e força centrípeta  4.8. Impulso e Momento – Exemplos da Vida Real  4.9. Aplicação das leis de Newton em automóveis e viagens espaciais
  5. Trabalho, Energia e Potência  5.1. O conceito de trabalho e sua representação matemática  5.2. Energia e suas formas – cinética, potencial, mecânica e interna  5.3. Compreendendo o Teorema Trabalho-Energia  5.4. Lei da Conservação da Energia – Aplicações Práticas  5.5. Potência e suas unidades - como se diferencia da energia  5.6. Métodos para melhorar a eficiência das máquinas e reduzir perdas de energia  5.7. Aplicações de energia renovável e não renovável na vida diária
  6. Pressão e suas aplicações  6.1. Compreendendo a pressão em sólidos  6.2. Pressão em Fluidos - Princípio de Pascal  6.3. Pressão atmosférica e barômetro  6.4. Flutuabilidade e o princípio de Arquimedes  6.5. Hidráulica e suas aplicações  6.6. Variações de pressão em profundidade e em ambientes de alta altitude
  7. Calor e temperatura  7.1. Calor como uma forma de energia  7.2. Medição de temperatura usando sensores avançados  7.3. Dilatação térmica de sólidos, líquidos e gases  7.4. Capacidade calorífica específica e suas aplicações  7.5. Transferência de calor - condução, convecção e radiação  7.6. Calor latente e mudanças de fase da matéria  7.7. Balanço térmico e troca de calor na vida cotidiana
  8. Iluminação e Óptica  8.1. A natureza da luz - teorias ondulatória e corpuscular  8.2. Reflexão - leis e aplicações em instrumentos ópticos  8.3. Refração e Lei de Snell  8.4. Lentes - Usos na Formação de Imagens e Lentes Corretivas  8.5. Instrumentos ópticos – microscópio, telescópio e câmera  8.6. Dispersão da luz e formação de cores  8.7. Reflexão interna total - fibras ópticas e criação de miragem  8.8. Olho Humano e Defeitos de Visão - Miopia, Hipermetropia e Astigmatismo
  9. Som e ondas  9.1. Movimento de onda - características e classificação  9.2. Propriedades do som - velocidade, altura e intensidade  9.3. Reflexão e absorção do som – eco e reverberação  9.4. Efeito Doppler e suas aplicações  9.5. Ultrassom e sonografia na medicina  9.6. Poluição sonora e sua prevenção
  10. Eletricidade e Magnetismo  10.1. Eletricidade estática e carga elétrica  10.2. Corrente elétrica - condutores e isolantes  10.3. Lei de Ohm e Resistência  10.4. Circuitos em Série e Paralelo – Diferenças e Aplicações  10.5. Cálculos de potência e energia elétrica  10.6. Medidas de segurança no manuseio de eletricidade  10.7. Magnetismo - Propriedades e Linhas de Campo  10.8. Indução Eletromagnética - Lei de Faraday e Aplicações  10.9. Transformadores e seu uso na distribuição de energia elétrica
  11. Ciência espacial e universo  11.1. Sistema solar - Formação e Componentes  11.2. O Sol - estrutura, produção de energia e erupções solares  11.3. Lua - efeito de sua gravidade na Terra  11.4. Eclipses – Solar e Lunar  11.5. Planetas - Estrutura, Atmosfera e Luas  11.6. Satélites - artificiais e naturais  11.7. Gravidade no espaço e seu efeito sobre os astronautas  11.8. Teorias dos buracos negros e o universo em expansão  11.9. Exploração Espacial - Foguetes, Rovers e Estações Espaciais
  12. Física nuclear e aplicações modernas  12.1. Estrutura do átomo - prótons, nêutrons e elétrons  12.2. Radioatividade - tipos e fontes  12.3. Meia-vida e decaimento radioativo  12.4. O uso de radioisótopos na medicina e na indústria  12.5. Fissão e fusão nuclear – geração de eletricidade
  13. Física Ambiental  13.1. Impacto do consumo de energia no meio ambiente  13.2. Aquecimento global e mudanças climáticas - perspectiva física  13.3. Energia sustentável – energia solar, eólica e hidrelétrica  13.4. Papel da Física na Previsão do Tempo  13.5. Física dos Desastres Naturais - Terremotos, Tsunamis e Tornados

Grade 8 → Eletricidade e Magnetismo ↓


Corrente elétrica - condutores e isolantes


A eletricidade é um aspecto fascinante da física que afeta nossas vidas diárias de várias maneiras. Em termos simples, a eletricidade é o fluxo de carga elétrica. Essa carga é transportada por elétrons, que se movem através de materiais condutores quando uma tensão é aplicada. Compreender o comportamento das correntes elétricas é importante para fazer os dispositivos funcionarem, construir sistemas elétricos e resolver problemas relacionados à eletricidade.

Eletricidade da corrente

A eletricidade pode ser dividida em duas categorias principais: eletricidade estática e eletricidade de corrente alternada. Neste artigo, vamos nos concentrar na eletricidade de corrente alternada.

Corrente elétrica é o fluxo de carga elétrica em um meio condutor devido a uma diferença de potencial elétrico, comumente conhecida como tensão. Este fluxo de elétrons ocorre em um circuito fechado chamado circuito. O fluxo de eletricidade é medido em amperes (A) usando um instrumento chamado amperímetro.

Circuito elétrico

Um circuito elétrico é um circuito fechado através do qual a eletricidade pode fluir. Consiste em vários componentes, incluindo uma fonte de energia, fios de conexão e dispositivos que utilizam eletricidade, como lâmpadas ou motores. Esses componentes devem formar um circuito fechado para permitir o fluxo de eletricidade.

            + --------- [dispositivo] --------- -
           ,
  [Fonte de Energia] ---------------- [Interruptor]    
           ,
           ,

A figura acima mostra um circuito elétrico simples. A eletricidade só fluirá quando o interruptor estiver fechado, completando o circuito.

Tensão, corrente e resistência

Em um circuito elétrico, três componentes principais determinam o comportamento do fluxo de corrente: tensão, corrente e resistência. Estes estão relacionados através da lei de Ohm:

    V = I * R

Onde V é a tensão (medida em volts), I é a corrente (medida em amperes) e R é a resistência (medida em ohms).

A tensão é a diferença de potencial que permite que a corrente elétrica flua através de um circuito. A corrente é o fluxo de carga elétrica, e a resistência é o obstáculo ao fluxo de corrente dentro de um circuito.

Condutores e isolantes

Agora que temos uma compreensão básica da corrente elétrica, vamos aprender sobre os termos condutor e isolante. Estes são materiais que permitem ou resistem ao fluxo de corrente elétrica.

Condutor

Condutores são materiais que permitem que a carga elétrica flua através deles com relativa facilidade. O fluxo de eletricidade em condutores é devido a partículas carregadas em movimento chamadas elétrons. A maioria dos metais são bons condutores porque contêm um grande número de elétrons livres que podem se mover facilmente. Alguns exemplos comuns são:

  • cobre
  • alumínio
  • prata
  • dormir

O cobre é amplamente utilizado em fiação elétrica porque tem um excelente equilíbrio entre custo e condutividade.

cobre

Isolante

Em contraste, isolantes são materiais que não permitem o fácil fluxo de eletricidade. Os elétrons nesses materiais estão firmemente ligados aos seus átomos e não podem se mover livremente. Isolantes são usados para nos proteger dos efeitos perigosos da eletricidade, pois previnem o fluxo indesejado de eletricidade. Alguns exemplos comuns de isolantes são:

  • borracha
  • plástico
  • vidro
  • madeira

A borracha é frequentemente usada para cobrir fios elétricos para evitar o contato acidental com os condutores elétricos.

borracha

Comparação entre condutores e isolantes

Vamos comparar condutores e isolantes com base em suas propriedades elétricas:

Propriedade Condutor Isolante
Movimento dos elétrons movimento livre de elétrons elétrons ligados ou restritos
Resistência elétrica baixa resistência alta resistência
Materiais exemplo metais como cobre e prata borracha, vidro e madeira

Visualização de condutores e isolantes

Visualizar a diferença pode nos ajudar a entender melhor os conceitos envolvidos:

Cubo Cobre (condutor) R Borracha (isolante)

No diagrama, a metade esquerda representa os condutores, representados pelo cobre, nos quais os elétrons podem se mover livremente. A metade direita representa os isolantes, representados pela borracha, onde os elétrons estão fortemente ligados.

Aplicações na vida diária

Condutores e isolantes são vitais para tornar os sistemas elétricos eficientes e seguros. Vamos examinar algumas aplicações desses materiais em contextos do mundo real.

Uso de condutores na fiação

Condutores são usados na fiação elétrica para conduzir eletricidade de uma fonte de energia para vários dispositivos e componentes. Por exemplo, fios de cobre são onipresentes em sistemas elétricos residenciais e comerciais.

[Fonte] -- [Fio de Cobre] -- [Lâmpada]

Uso de isolantes para segurança

Isolantes desempenham um papel vital na garantia da segurança elétrica. Cobrir fios eletricamente condutores com isolantes, como borracha ou plástico, pode evitar o contato acidental com o fluxo de elétrons e reduzir o risco de choque elétrico.

Por exemplo, os cabos de muitos eletrodomésticos são feitos de materiais isolantes, que fornecem uma proteção de segurança.

Teste de condutividade e isolamento

A condutividade de diferentes materiais pode ser testada usando um experimento simples. Você precisará de uma fonte de energia, uma lâmpada, fios de conexão e o material a ser testado.

Monte um circuito simples que tem uma quebra onde você pode inserir o material de teste:

[bateria] -- [fio] -- [material de teste] -- [lâmpada] -- [fio] -- [bateria]

Se a lâmpada acender, o material de teste é um condutor. Se não acender, provavelmente é um isolante.

Conclusão

Compreender as propriedades de condutores e isolantes é muito importante no campo da corrente elétrica. Condutores permitem o fluxo de corrente elétrica devido aos seus elétrons em movimento livre, enquanto isolantes evitam o fluxo devido a restrições no movimento dos elétrons. Este conhecimento não apenas contribui para um design elétrico mais seguro e eficiente, mas também ajuda a explicar muitos fenômenos do dia a dia.

À medida que avançamos com a tecnologia, o estudo desses materiais está desempenhando um papel vital em inovações e aplicações em vários campos, desde simples fiações domiciliares até eletrônicos complexos e além.

Com esta base, podemos explorar outros aspectos emocionantes da eletricidade e do magnetismo.


Grade 8 → 10.2


U
username
0%
concluído em Grade 8

← Anterior (10.1)
Eletricidade estática e carga elétrica
Próximo (10.3) →
Lei de Ohm e Resistência

Comentários 



Corrente elétrica - condutores e isolantes

https://www.physicsflow.com/g8/10.2?pfal=pt