13.385 – Por que a matéria se comporta como neutra do ponto de vista elétrico, se ela é formada por cargas positivas e negativas?


Quando um corpo está eletrizado, ele possui uma carga elétrica, já quando não se encontra eletrizado ele está neutro ou descarregado. Os cientistas constataram que dois quaisquer desses corpos, ao se aproximarem, apresentam dois comportamentos diferentes;

-os dois corpos se atraem;
-os dois corpos se repelem.

 

Os dois tipos de carga elétrica foram denominados:

-carga negativa;
-carga positiva.

Conclui-se que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, e as cargas de sinais opostos se atraem.

Simples assim:

cargas1

carga2

13.277 – Física – Como funciona um Dínamo?


dinamo
O dínamo é constituído por um imã fixo em um eixo móvel, ao redor deste eixo existe uma bobina (fio condutor enrolado, constituindo um conjunto de espiras). Não existe contato físico entre o imã e a bobina. No caso do dínamo de bicicleta, o movimento de rotação da roda, ou da correia, é transferido para o eixo do dínamo.
É um gerador de eletricidade, um aparelho que transforma Energia Mecânica em Energia Elétrica.
Hans Orsted observou que a agulha de uma bússola oscilava quando aproximada de um fio condutor percorrido por corrente elétrica. Michel Faraday se interessou pelo fenômeno e após alguns experimentos, observou que quando um imã se move próximo de um circuito elétrico, a corrente elétrica do circuito é alterada. Este fenômeno, chamado de indução magnética é explicado pela Lei de Lenz, que estabelece: o sentido da corrente induzida é oposto da variação do campo magnético que a gera.
Logo, sabemos hoje que a variação de campo magnético gera corrente elétrica. No dínamo o imã gira com a bobina ao seu redor. Este movimento gera a variação do campo magnético do imã, surgindo então, uma corrente elétrica no conjunto de espiras da bobina. Esta corrente elétrica é utilizada para acender o farol do bicicleta, ou qualquer led que seja instalado no circuito.
Este mecanismo funciona de acordo com o princípio de conservação de energia, ou seja, parte da energia utilizada para girar a roda da bicicleta é transformada em energia elétrica através da indução magnética.

Dinamotor é um sistema eletromecânico é uma fonte de bateria de acumuladores de 24 volt e um gerador alimentado por motor.

 

13.274 – Fundamentos de Eletricidade – Corrente Alternada e Corrente Contínua


princpios-da-corrente-alternada-8-638
A corrente elétrica é um fluxo de elétrons (partículas de energia) que passa em um fio ou condutor. Quando os elétrons se movimentam em um sentido único, continuamente, essa corrente é chamada de contínua. Porém, se os elétrons mudam de direção constantemente, trata-se de uma corrente alternada.
Na prática, a principal diferença entre esses dois tipos de corrente elétrica está na capacidade de transmitir a energia. Em geral, a corrente alternada consegue atingir uma voltagem muito maior que a corrente contínua, o que significa que ela consegue chegar mais longe sem perder força.
A energia elétrica que consumimos nas nossas residências é produzida em usinas que ficam a muitos quilômetros de distância. Quando chega à tomada, portanto, a energia já percorreu um longo caminho, sendo transmitida por corrente alternada — o que, inclusive, evita desperdício de energia.
Apesar de ser mais vantajosa economicamente, a elevada tensão da corrente alternada pode ser muito perigosa, uma vez que pode provocar choques fatais. Justamente por isso, a alta voltagem é transformada em tensões mais baixas para entrar nas residências: geralmente 120 ou 220 volts.

Pulsante:

ccca2

Embora não altere seu sentido as correntes contínuas pulsantes passam periodicamente por variações, não sendo necessariamente constantes entre duas medidas em diferentes intervalos de tempo.
A ilustração do gráfico acima é um exemplo de corrente contínua constante.
Esta forma de corrente é geralmente encontrada em circuitos retificadores de corrente alternada.

13.219 – Eletricidade – Qual a função de um alternador?


alternador
Todo carro tem uma alternador. É ele que que mantém a bateria sempre carregada, exatamente como ela saiu de fábrica. A função dele é a de converter a energia mecânica do motor em energia elétrica, devolvendo a carga à bateria.
Mesmo com o passar dos anos o alternador quase nada mudou, a não ser na aparência para ser instalado nos diversos modelos existentes, e na potência devido ao aumento dos componentes elétricos.
Mas o princípio do funcionamento é o mesmo. Ele é composto internamente por um rotor, escovas, regulador de voltagem, estator e mesa retificadora de diodos. Todos são assim, como o da foto acima, que é de um Ford Corcel com mais de 40 anos de fabricação.
Dizer que um alternador é um carregador de baterias é um exagero e pouco conhecimento dos fatos. Quase seria uma utopia esperar isso de uma peça como esta. Basta observar que quando sua bateria descarregou por um rádio ligado ou uma luz esquecida acesa, uma chupeta parece que resolveu tudo. Mas é apenas uma solução de emergência, para deslocar o carro de uma situação desagradável. Com o tempo a bateria vai arriar de novo. Um alternador gera energia apenas para repor uma determinada carga usada, como as que vem dos faróis, luz de freio, sistema de injeção, enfim, de toda a parte elétrica e eletrônica do carro. Confiar apenas no alternador para carregar sua bateria descarregada seria um erro, e uma troca de nome. Quem realmente carrega uma bateria descarregada é um carregador profissional, uma peça grande semelhante as usadas pelas fábricas. Algo parecido com a foto abaixo.

carregador de baterias

 

Uma bateria precisa ficar aos “cuidados”de um carregador como esse da foto acima por pelo menos 9 horas a uma carga constante de 10 amperes, o que é algo muito maior, em termos de gerar energia, do esperado de um alternador que subdivide a energia produzida.
Outro mito sobre um alternador é que ele aumenta o consumo de combustível do carro. Isso é irreal. O que pode causar isso é o equipamento interligado ao alternador, como o compressor do ar condicionado que também é tocado pela correia do motor, o que aumenta o esforço do motor e assim aumenta também o consumo. Alguns também afirmam que ao trocarmos uma bateria de menor capacidade por uma maior, devemos também trocar o alternador por um mais possante. Não é uma verdade. Basta pensar em um caminhão, dos antigos, que sempre foram equipados com baterias de 150 amperes (uma gigante do segmento) carregadas por um alternador de 35 amperes. Então por que um alternador de 60 amperes não conseguiria manter uma bateria de 60, ou 70?
O que importa é quanto de energia está sendo retirada da bateria do seu carro. Quanto mais equipamentos, acessórios como mídia, e som de competição, mais o alternador vai ser exigido.

12.347 – A rã e a Tempestade


ra tempestade
O médico italiano Luigi Galvani (1737-1798) estudava a anatomia das rãs havia mais de dez anos quando, em 1786, uma tempestade mudou os rumos de sua pesquisa. Sem ligar para os raios lá fora, ele dissecava um anfíbio e, ao tocar com a tesoura numa das pernas do bicho, ele se mexeu. Galvani, que também era físico, nem pensou em fantasmas. Imediatamente concluiu que a eletricidade do ar passara por meio da tesoura para o corpo da rã, disparando o movimento.
Dias depois, no seu laboratório, esbarrou com um bisturi na perna de outra rã escalpelada enquanto mantinha ligada uma máquina que soltava faíscas elétricas. O animal deu um chute de verdade. Isso bastou para que o italiano resolvesse se dedicar pra valer à eletrofisiologia. Em 1791, ele publicaria o trabalho em que explicaria para a posteridade que a contração muscular, e consequentemente o movimento, só acontece se houver estímulos elétricos.

11.041 – ☻Mega Cientistas – Charles Augustin de Coulomb


Charles Augustin de Coulomb (Angoulême, 14 de junho de 1736 — Paris, 23 de agosto de 1806) foi um físico francês.

Em sua homenagem, deu-se seu nome à unidade de carga elétrica, o coulomb.
Engenheiro de formação, Coulomb foi principalmente físico. Publicou 7 tratados sobre eletricidade e magnetismo, e outros sobre torção, atrito entre sólidos, etc.3 Experimentador genial e rigoroso, realizou uma experiência histórica com uma balança de torção para determinar a força exercida entre duas cargas elétricas (lei de Coulomb).
Durante os últimos quatro anos da sua vida, foi inspetor geral do ensino público e teve um papel importante no sistema educativo da época.

coulomb

Coulomb nasceu em 14 de junho de 1736. Seus pais eram de famílias bem conhecidas na região de Angoulême, capital de Angoumois, no sudoeste da França. Após a educação básica em sua cidade natal, a família de Coulomb mudou-se para Paris, lá Coulomb estudou no prestigiado Collège des Quatre-Nations. O curso de matemática, ministrado por Pierre Charles Le Monnier, motivou Coulomb a seguir a carreira matemática.
Coulomb continuou seus estudos no Colégio Mazarin, onde estudou matemática, astronomia, química e botânica.
Durante este período seu pai perdeu todo o seu dinheiro, devido a maus investimentos financeiros, decidindo ir para Montpellier, sua mãe permanecendo em Paris. Entretanto, devido a desentendimentos entre Coulomb e sua mãe a respeito de sua carreira, cujos interesses incluíam a matemática e a astronomia, Coulomb optou por partir para Montpellier com seu pai.3 Lá, entrou para a Sociedade de Ciências em 1757.
Desejava entrar na “École Génie” em Mézières e, para isso, precisava se preparar muito para os exames. Desta forma, retornou a Paris em 1758 e foi preparado por Camus, examinador para os cursos de artilharia. Em fevereiro de 1760, Coulomb entrou na “École Génie”, onde viria a se formar engenheiro militar em novembro de 1761.
Passou nove anos (de 1764 a 1772) nas “Índias Ocidentais”, atual América, supervisionando os trabalhos de construção do “Fort Bourbon”, em Martinique (província francesa próxima da Venezuela), onde teve a oportunidade de realizar inúmeros experimentos sobre mecânica de estruturas, atrito em máquinas e elasticidade de materiais. Todavia, o extenso período na província abalou muito a sua saúde, o que fez com que, em 1772, regressasse a Paris, onde passou a dedicar-se somente à experimentação científica e a escrever importantes trabalhos a respeito de mecânica aplicada.
Seu primeiro trabalho, “Sur une application des règles, de maximis et minimis à quelque problèmes de statique, relatifs à l’architecture”, contribuiu muito para a utilização de cálculos precisos na área de engenharia.
Em um de seus trabalhos mais famosos Coulomb trata do equilíbrio de torção, mostrando como a torção pode viabilizar medidas de forças muito pequenas com grande precisão, descrevendo um método que utiliza fibras de diversos materiais, que foi um aperfeiçoamento da balança de torção, utilizada por Henry Cavendish para medir a atração gravitacional.2
Em 1779, Coulomb foi enviado a Rochefort para colaborar com o Marquês de Montalembert na construção de uma fortaleza. Este marquês, assim como Coulomb, possuía grande reputação entre os engenheiros militares. Durante este período, Coulomb aproveitou para continuar seus estudos e conquistou o grande prêmio na Academia de Ciências em 1781 (já havia conquistado outro em 1777 graças a um trabalho sobre o magnetismo terrestre) devido à sua teoria do atrito nas máquinas simples.
Nesse trabalho, Coulomb investigou o atrito estático e dinâmico entre superfícies e desenvolveu uma série de equações, estabelecendo a relação entre a força de atrito e variáveis como o força normal, tempo, velocidade, etc.4 Além do prêmio, Coulomb assumiu um posto permanente na Academia de Ciências, não assumindo mais nenhum projeto de engenharia (área onde passou a ser apenas consultor), dedicando-se exclusivamente à física.
Utilizando a metodologia de medir forças através da torção, Coulomb estabeleceu a relação entre força elétrica, quantidade de carga e distância, enfatizando a semelhança desta com a teoria de Isaac Newton para a gravitação, que estabelece a relação entre a força gravitacional e a quantidade de massa e distância.
Além disso, estudou as cargas elétricas puntuais e a distribuição de cargas em superfícies de corpos carregados eletricamente.4 Em 1789 teve início a Revolução Francesa, ocasionando muitas modificações nas instituições às quais Coulomb estava ligado. A Academia de Ciências foi dissolvida, dando origem ao “Instituto da França”. Coulomb também se aposentou do exército, passando a realizar suas pesquisas em uma casa que possuía perto de Blois.
Em 1802 assumiu o posto de inspetor geral de instrução pública, cargo que ocupou até o final da sua vida. Coulomb morreu em Paris em 23 de agosto de 1806.

10.951 – Iluminação – Como são ligadas as luzes públicas?


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Foi-se o tempo em que um funcionário da companhia de eletricidade precisava acender poste por poste: hoje, esse trabalho é feito automaticamente, respeitando a diminuição da luminosidade natural. Os postes são equipados com sensores conhecidos como fotocélulas ou relês fotoelétricos, que detectam o momento em que a luz do Sol não é mais suficiente para iluminar o local. As tais fotocélulas são caixinhas do tamanho de xícaras, com aberturas para a entrada dos raios de luz. Quando o sol se põe e a incidência de luz diminui, elas enviam um sinal à distribuidora de energia da cidade e pronto: a luz das lâmpadas é acesa. Quando amanhece, ocorre o contrário: a fotocélula detecta os primeiros raios de luz e avisa o sistema que as luzes já podem ser apagadas. Nessa altura, você deve estar se perguntando: e em dias nublados, corremos o risco de ficar sem luz? Nada disso, pois mesmo que o Sol não apareça seus raios são detectados. A diferença é que, com menos sol, as luzes são acesas mais cedo: no inverno, por volta das 6 da tarde, uma hora e meia antes que no verão. Em uma cidade como São Paulo, onde a distância entre os postes não costuma ser maior que 40 metros, um sensor aciona em média 40 lâmpadas. Em áreas rurais, onde a distância entre os postes é maior, a fotocélula liga menos lâmpadas. Mas esse esquema inteligente não dispensa completamente o trabalho humano. Toda noite, funcionários da prefeitura fazem rondas para checar se alguma fotocélula pifou e deixou áreas da cidade no escuro.
Histórico
Em 150 anos de história, a iluminação das ruas passou por três fases
Lampiões a gás
Até a metade do século 19, a maioria das cidades brasileiras vivia no escuro. Foi quando apareceram os primeiros lampiões a gás, acesos manualmente, um de cada vez. Em São Paulo, eles surgiram em 1872, mas só no centro. A periferia continuou no breu.

Lâmpadas incandescentes
Os lampiões sumiram logo: a partir de 1883, a energia elétrica e as lâmpadas incandescentes (iguais às que a gente usa em casa) chegaram às ruas brasileiras. Mas o acendimento ainda era manual, por meio de chaves que ligavam de 20 a 40 postes.

Lâmpadas de mercúrio e sódio
Em 1966, mais uma inovação: lâmpadas de vapor de mercúrio, de luz mais forte e branca, substituem as incandescentes, que eram amareladas. A partir de 1989, surgem as lâmpadas de sódio. Usadas até hoje, elas são quatro vezes mais eficientes.

10.738 – Noite Branca em Sampa – Lâmpadas de LED podem provocar impacto ecológico


Av 23 de Maio
Av 23 de Maio

No início de outubro, o prefeito de São Paulo anunciou uma Parceria Público-Privada (PPP) para modernizar toda a iluminação pública da capital. Fernando Haddad pretende, por meio de edital, definir um consórcio para substituir cerca de 600 mil lâmpadas, em sua maioria de vapor de sódio (amarelas) ou de vapor de mercúrio (brancas), por modelos de LED branco de última geração. Com um investimento inicial de R$ 1,8 bilhão, o parceiro escolhido deverá otimizar e gerir todas as instâncias do sistema ao longo de 24 anos. A prefeitura afirma que a tecnologia irá aumentar a eficiência da rede e proporcionar maior segurança aos paulistanos; por outro lado, especialistas chamam a atenção para o relativo desconhecimento de possíveis impactos ecológicos resultantes desta transição, que vem sendo implantada em grande escala em cidades do mundo inteiro.
Um estudo publicado em outubro no periódico Ecological Applications alerta que o processo pode levar a um potencial agravamento na infestação de insetos voadores nos ambientes urbanos, quadro que poderia resultar em uma cadeia de desequilíbrios na fauna e na flora. Os animais são mais intensamente atraídos pelo diodos emissores de luz (LED, na sigla em inglês) do que pelas lâmpadas amarelas. Os pesquisadores do centro de pesquisa Scion, da Nova Zelândia, descobriram que a atração aumenta 48% quando comparada com a taxa relacionada às lâmpadas de vapor de sódio.
A causa, segundo eles, tem a ver com a evolução biológica dos receptores de luz das espécies, responsáveis pela orientação espacial em situações noturnas. “O receptor mais comum tem sensibilidade ao ultravioleta, ao azul e ao verde, o que explica o motivo de os insetos serem mais atraídos pelos comprimentos de onda azuis, que compreendem uma proporção muito menor do total de luz que emana de lâmpadas amarelas”, diz o entomologista Steve Pawson, um dos autores da pesquisa. E azul é justamente a cor primária dos diodos emissores de luz branca produzidos industrialmente.
O tom aparentemente branco é adquirido a partir de um revestimento de fósforo que absorve os comprimentos de onda azuis mais curtos, e os reemite em comprimentos maiores, fazendo com que a luz pareça branca aos olhos humanos. Na tentativa de amenizar o efeito nos insetos, os cientistas aplicaram filtros para “esquentar” a temperatura da cor, ou seja, torná-la mais avermelhada. Ao contrário das expectativas, os resultados mostraram que a atração dos animais não é substancialmente reduzida com este procedimento. “Nós suspeitamos que a razão para isso seja que cada LED branco que testamos fosse baseado em um azul, portanto mesmo LEDs brancos quentes possuem uma significativa emissão na região azul do espectro visível”.
A invenção do diodo azul representou o pontapé inicial para a produção industrial do LED branco, que permitiu o desenvolvimento de grandes projetos de iluminação pública como o do prefeito Haddad. A descoberta foi tão celebrada que rendeu o Nobel de Física 2014 para os físicos japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura. A Fundação Nobel julgou pertinente laurear os pesquisadores por terem criado a chave para uma alternativa mais sustentável e eficiente às velhas fontes luminosas – além de emitirem uma quantidade maior de luz, gastam cerca de metade da energia e duram até três vezes mais do que os modelos mais antigos. “Lâmpadas incandescentes iluminaram o século XX; o século XXI será iluminado por lâmpadas de LED”, prenuncia a organização.
No entanto, de acordo com Alessandro Barghini, especialista em impacto da radiação eletromagnética sobre a biosfera pelo Instituto de Biologia da USP, a ampla adoção dos diodos traz um impasse a partir do ponto de vista ambiental. “O aumento da eficiência de um processo leva a um aumento do uso do mesmo processo: a disponibilidade de iluminação artificial mais eficiente corre o risco de aumentar ainda mais desnecessariamente o fluxo luminoso”, explica. E se os impactos ecológicos da poluição luminosa já são consideráveis atualmente, podem se tornar ainda maiores com o crescente deslumbramento pelo LED.
A PPP anunciada pela prefeitura de São Paulo é, de longe, o mais ambicioso projeto do gênero de que se tem registro – em parte porque a metrópole está entre as dez maiores do mundo e pretende atualizar toda a sua infraestrutura elétrica. Outras cidades já promoveram, ou estão promovendo, programas de substituição de luzes antigas por modelos de diodo, mas em nenhum lugar houve a iniciativa de trocar 600 mil lâmpadas como aqui. Londres, por exemplo, pretende substituir a iluminação de 35 mil postes até 2016, enquanto grandes capitais como Milão, Los Angeles, Houston e Nova Iorque fizeram a opção de implantar em suas ruas entre 150 e 250 mil LEDs nos próximos anos.
Quem mora na capital e transita regularmente pela Avenida 23 de Maio deve ter reparado que desde abril deste ano as lâmpadas nos postes são de diodo branco. O secretário de serviços Simão Pedro defende que a transição trouxe melhorias significativas ao tráfego. “Dois anos de gestão no Ilume nos mostrou que a melhor iluminação diminui os acidentes em grandes vias. Estamos para apresentar um estudo da CET [Companhia de Engenharia de Tráfego] para verificar o quanto diminuíram os problemas de trânsito na região da 23 de Maio entre o aeroporto e o Anhangabaú”, comenta. Outras áreas também já contam com a luz branca do LED, como o Parque Ibirapuera e algumas localidades do centro. “Ninguém nunca questionou, pelo contrário, a população tem gostado muito”, pontua.
Pawson enxerga a medida como uma chance de ouro para os pesquisadores brasileiros empreenderem estudos que avaliem o antes e o depois da transição e, assim, descobrirem de forma mais contundente se existe ou não um lado negro no LED branco. “Eu encorajo os cientistas locais a trabalharem em conjunto com os oficiais do governo para desenvolver um estudo que mensure o escopo e a magnitude de qualquer efeito ambiental deste plano tão ambicioso, de forma que possa ser útil ao processo de tomada de decisão de outras cidades”.

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9992 – Vem aí a Eletricidade sem Fio


Desde a mais tenra infância, a Dra. Katie Hall sonha com eletricidade. Atualmente, a garotinha fascinada com as descobertas sobre eletroestática de Nikola Tesla ocupa a direção da WiTricity, uma moderna empresa especializada em desenvolvimento de eletricidade sem fio baseada em campos magnéticos. Nikola Tesla desenvolveu seu projeto sobre torres eletroestáticas em 1891, mas seu invento foi preterido em função de outros interesses. Atualmente, as bobinas de fio elétrico desenvolvidas pela WiTricity representam uma questão de justiça histórica. Cada vez que uma tomada é conectada à base, um campo magnético é produzido. Quando outra bobina se encontra em proximidade a este campo, uma carga elétrica é gerada, mesmo sem a presença de cabo. O que ocorre é uma transferência de energia sem fio. O método se assemelha bastante ao utilizado pela tecnologia Wi-Fi. A empresa demonstrou que seus equipamentos podem transmitir energia para aparelhos portáteis, televisores e lâmpadas de luz com a adição de uma bobina de ressonância magnética. No momento, a empresa está desenvolvendo um carregador sem fio para veículos elétricos. No futuro, existirão aplicativos implantados sob a pele para carga de aparelhos, afirmam os cientistas. De qualquer forma, o desafio atual é aumentar a potência das bobinas de ressonância para gerar campos magnéticos de maior alcance. Ou seja, gerar mais eletricidade a uma distância maior ainda.

9960 – Por que quando se liga e desliga a lâmpada muitas vezes, ela queima?


Porque essa atividade causa picos na tensão da corrente elétrica sobre os aparelhos. Embora as lâmpadas incandescentes, fluorescentes e LEDs utilizem tecnologias diferentes, elas têm essa semelhança. Vale lembrar também que os diferentes tipos de lâmpadas têm uma vida útil que passa a valer desde o primeiro momento em que são ligados – o que o liga e desliga faz é acelerar o processo. As incandescentes duram cerca de mil horas, as fluorescentes cerca de duas mil (embora fabricantes defendam que o valor chegue a 10 mil) e os LEDs por volta de 30 mil. E é claro que, quanto mais eficiente, mais cara é a lâmpada.
Nas lâmpadas incandescentes, a corrente elétrica passa por um filamento de tungstênio que, aquecido, gera luz. Quando está frio, o metal tem menos resistência à corrente – por isso, ao ligar o interruptor, o impacto sobre ele é maior. Se o tungstênio já estiver gasto, há mais chances de queimar. Ligar e desligar causam picos de corrente que aceleram esse desgaste.
A luz das lâmpadas fluorescentes acontece quando eletrodos (por onde passa a corrente elétrica) liberam elétrons no gás armazenado dentro da lâmpada, que colidem entre si e liberam fótons. O liga e desliga desenfreado causa picos de corrente que desgastam o circuito eletrônico, responsável pela descarga no gás, podendo queimar os eletrodos.
Nos LEDs, a luz é emitida a partir de elétrons que se movem por um material condutor. Uma fonte na lâmpada diminui a tensão da rede elétrica para o nível adequado.
Efeito “pisca-pisca”, aquecimento excessivo e oscilação na intensidade da luz são sinais de má instalação elétrica ou materiais ruins. Fique atento!

Fonte: USP

9865 – Física – Quando um raio cai no mar, até onde vai a eletricidade?


Estima-se que uma descarga de 50 mil ampères, por exemplo, já seja inofensiva a um banhista a 125 m do ponto de incidência. A intensidade da corrente diminui segundo o inverso do quadrado da distância. Logo, com o dobro da distância, cai para 1/4. Com o triplo, baixa para 1/9. E assim por diante. Por isso que, quando um raio cai em Copacabana, alguém em Ipanema não morre eletrocutado. O raio se comporta da mesma maneira no mar ou na terra. A diferença é que, como a corrente sempre procura se concentrar no meio mais condutor, no mar aberto ela se divide igualmente entre o nosso corpo e a água. Já em terra firme, ela sempre se concentra no nosso corpo – e aí os danos são maiores.

Uma pessoa nadando a até 50 m do ponto de incidência da descarga elétrica sofreria um choque de mais de 300 mA (miliampère). Resultado: um ataque cardíaco fulminante
Entre 50 m e 85 m, a descarga elétrica diminui, podendo variar entre 300 e 100 mA. O nadador sofreria queimaduras, asfixia e, em alguns casos, uma parada cardíaca, mas poderia se salvar.
Entre 85 m e 125 m, a intensidade fica entre 100 e 50 mA. Não é suficiente para matar ninguém, mas apenas porque a descarga elétrica de um raio dura pouco – cerca de um milésimo de segundo. Uma descarga mais duradoura nessa mesma intensidade, como no choque de um chuveiro, poderia, sim, matar.
Acima dos 125 m de onde o raio caiu, uma pessoa no mar receberia uma descarga elétrica de menos de 50 mA. Ela sentiria o formigamento típico, mas sem riscos.

ATENÇÃO!

Esses valores são só representativos. A ME aconselha: durante uma chuva com raios, sempre saia da água e procure um local seguro.

• Raio é a descarga elétrica atmosférica. Relâmpago é a luz e trovão é o som causados pela ionização do ar e o choque com as cargas elétricas das nuvens.

9847 – História da Medicina – Luigi Galvani


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(Bolonha, 9 de setembro de 1737 — Bolonha, 4 de dezembro de 1798) foi um médico, investigador, físico e filósofo italiano. Esta fez uma das primeiras incursões do estudo de bioeletricidade, um campo que ainda hoje estuda os padrões elétricos e sinais do sistema nervoso. Foi professor de anatomia da Universidade de Bolonha, cidade onde viveu e morreu.
A partir de estudos realizados em coxas de rã, descobriu que músculos e células nervosas eram capazes de produzir eletricidade, que ficou conhecida então como eletricidade galvânica. Mais tarde, Galvani demonstrou que essa eletricidade é originária de reações químicas.

Galvani foi também pioneiro na moderna obstetrícia.
Em seus estudos, dissecando rãs em uma mesa, enquanto conduzia experimentos com eletricidade estática, um dos assistentes de Galvani tocou em um nervo ciático de uma rã com um escalpelo metálico, o que produziu uma contração muscular (como uma câimbra) na região tocada sempre que eram produzidas faíscas em uma máquina eletrostática próxima. Tal observação fez com que Galvani investigasse a relação entre a eletricidade e a animação – ou vida. Por isso é atribuida a Galvani a descoberta da bioeletricidade.
Galvani criou então o termo “eletricidade animal” para descrever aquilo que era capaz de ativar os músculos daquele espécime. Juntamente com seus contemporâneos, ele reparou que aquela ativação muscular era gerada por um fluido elétrico que era conduzido aos músculos através dos nervos. Esse fenômeno foi então apelidado de galvanismo, por sugestão dada por seu colega e, em alguns momentos adversário intelectual, Alessandro Volta.
Os resultados das pesquisas e investigações de Galvani chegaram a ser mencionados por Mary Shelley, como parte de uma lista de recomendações de leitura direta, para um concurso de histórias de terror, em um dia chuvoso na Suíça – o que resultou no romance Frankenstein – e sua reconstrução e reanimação através da eletricidade.
As investigações e descobertas de Galvani levaram à invenção da primeira bateria elétrica, mas não por Galvani, que não percebia a eletricidade separada da biologia. Galvani não via a eletricidade como essência da vida, a qual ele percebia ter uma natureza intrínseca e inerente à vitalidade. Ele acreditava que a eletricidade animal vinha do músculo. Desse modo, foi Alessandro Volta quem construiu a primeira bateria elétrica, que ficou conhecida como a pilha voltaica.
Como Galvani acreditava, toda a vida é de fato elétrica – pelo fato de todas as coisas vivas serem compostas de células e cada célula ter um potencial celular – a eletricidade biológica tem as mesmas bases químicas para o fluxo de corrente elétrica entre células eletroquímicas, desse modo podendo ser resumida de algum modo fora do corpo. A intuição de Volta estava correta também.
O nome de Galvani também sobrevive nas células galvânicas, no galvanômetro e no processo chamado de galvanização.
A cratera Galvani, na superfície da Lua, também foi nomeada em sua homenagem.
Luigi Galvani nasceu em 9 de setembro de 1737, em Bolonha na Itália, a cidade em que passou quase sua vida inteira.

Trabalhando com registro de costumes, primeiramente estudou Letras e Filosofia na Universidade. Graduou-se em Filosofia e Medicina em 1759. Freqüentava as aulas expositivas de Gaetano Tacconi em Filosofia e Cirurgia, de Domenico Maria Gusmano Galezzi em anatomia, e as de Jacopo Batolomeo Beccari e Giuseppe Monti em química e história natural. Em 1762, casou com Lucia Galeazzi, filha de seu professor, que se tornou parceira afetiva e preciosa colaboradora por toda a vida.
Sua pesquisa foi extensa no campo da anatomia comparativa. Era um entusiástico em clarear, estudando animais, a estrutura e as funções do corpo humano, uma significativa parte do seu trabalho foi dedicada a esta pesquisa.

GalvaniLuigi1737-1798

Em 1762, ele publicou “De Ossibus”, um estudo físico médico-cirúrgico, um verdadeiro tratado da estrutura do osso, funções e patologia, o que esboçou a tese que ele levaria ao debate público em 21 de Junho de 1762 (para ser um conferencista em Bolonha, primeiramente deveria defender a tese em público e somente depois para uma comissão apropriada). Em 1767, ele publicou um tratado sobre a uretra e os rins de pássaros (“De renibus atque ureteribus volatilium”) como um dos “Commentarii de Bononiensi Scientiarum et Artium Instituto atque Academia”. Seus escritos sobre a estrutura anatômica dos ouvidos de pássaros (“De volatirium aure”) foi publicado em 1783 no mesmo instituto. Sua pesquisa anatômica da membrana pituitária, Galvani começou na academia de ciência de Bolonha em 1767. Outros trabalhos publicados e não publicados, em ciência veterinária, hidrologia, obstetrícia, e outros, demonstram o qual brilhantemente versátil Galvani era.
A pesquisa mais importante de Galvani foi desenvolvida no campo da eletro-fisiologia, a qual começou em 1780, ou talvez antes, continuou por uma década, e resumiu no famoso “Commentarius de viribus elctricitatis in motu musculari”. Este trabalho primeiramente apareceu entre os panfletos no volume VII do “Bononiensis Scientiarum et Artium Instituto atque Academia Commentarii”.

Foi então publicado separadamente, no ano seguinte, em uma versão editada e anotada por seu sobrinho e apoiador, Giovanni Aldini, e expandido pela carta de Don Bassiano Carminati a Galvani e a resposta posterior.

Antes do Commentarius, Galvani escreveu diversos itens sobre eletricidade animal, onde sua teoria se desenvolveu. Há cinco manuscritos de Galvani que foram publicados postumamente: “Ensaio da Força dos Nervos na relação com a eletricidade” (datada de 25 de Novembro de 1782), uma anotação sobre “Conexões e diferenças entre respiração, chama e sonda de uma garrafa de Leyden”, uma anotação datada de 30 de Outubro de 1786 e intitulada “De animale electricitate”, uma intitulada “Electricitas Naturalis”, datada de 16 de Agosto de 1787, e outra em latim (sem título no manuscrito de Galvani) sobre movimento dos músculos produzido pela eletricidade.

A publicação do Commentarius foi uma sensação na comunidade científica mundial e começou a longa controvérsia com Alessandro Volta. Preso a este debate, o qual foi conduzido de uma maneira muito calma, se considerada a severidade de alguns argumentos contemporâneos, foi a publicação do “Tratado de Uso e Efeito do Arco Condutor na Contração do Músculo” seguido pelo Suplemento ao mesmo tratado (em nenhum dos trabalhos o nome do autor foi mencionado, foram provavelmente atraídos a Galvani por outro nome que fora proposto: Giovanni Aldini) e as anotações da eletricidade Animal endereçada a Lazzaro Spallanzani.

Muito da personalidade e trabalho de Galvani foi condicionado ao século em que viveu. Como um cientista e homem de letras, ele escreveu alguns trabalhos literários (pequenos poemas, elegias, sonetos, orações) em italiano e em latim (enquadrando-se com a cultura italiana contemporânea dominada pelos clássicos). Alguns destes com a dedicatória: Para minha muito amada esposa. Sendo profundamente religioso (um membro da Terceira Ordem de São Francisco), ele nunca considerou que a religião atrasasse sua pesquisa. Ao contrário, considerava que ciência e fé se auto-interpretavam.
Seus contemporâneos o descreviam como gentil, generoso e um grande homem de família. Em seus últimos anos, Galvani foi acometido pela dor da morte de sua esposa, em 1790, e outros parentes. Para somar ao seu pesar familiar, foi atingido pela perda de seu posto de professor, em 1798, porque por razões religiosas e de princípios, ele se recusou a jurar obediência à República Cisalpina.
Ele morreu na pobreza em 4 de dezembro de 1798, antes que ele pudesse aproveitar seu restabelecimento como professor pensionista emérito pelas suas contribuições à ciência.

9617 – Mega Indústrias – A General Eletric


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Também conhecida por GE, é uma empresa multinacional americana de serviços e de tecnologia. Foi a empresa de maior papel no esquema internacional do Cartel Phoebus.
A GE Healthcare, é uma divisão de negócios da GE voltada para a produção de equipamentos de diagnóstico por imagem.
Foi fundada por Thomas Edison em 1878 com o nome de Edison Electric Light Company.
Um ano depois, em Nova Jersey (EUA), Edison inventa a primeira lâmpada incandescente com filamento de carbono comercialmente viável. Ainda em 1879, Edison e sua equipe desenvolvem o primeiro dínamo, capaz de fornecer energia elétrica para um bairro inteiro.
No ano seguinte (1880), Edison registra a patente de sua lâmpada, incluindo as características fundamentais da lâmpada por filamento de carbono. Ainda neste ano, ele aumenta a vida útil das lâmpadas para 600 horas de duração.
Em 1882 Thomas Edison lança seu primeiro negócio de energia e constrói a primeira Central de Energia dos Estados Unidos, em Nova York (EUA), com o nome de Edison Electric Illuminating Company.
Oito anos depois (1890) a primeira fábrica de lâmpadas incandescentes é fundada em Menlo Park, Nova Jersey (EUA).
Em 1892, já nas mãos de J. P. Morgan, principal patrocinador/investidor de Thomas Edison, nasce a General Electric Company a partir da fusão entre a Edison General Electric Company e a Thomson-Houston Company.
Dois anos depois, em 1900, é registrada a marca GE (monograma/logotipo/logomarca) como conhecemos até hoje.

Turbina geradora GE
Turbina geradora GE

8963 – Tecnologia – A Célula Fotoelétrica


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Uma célula fotoelétrica, também designada por fotocélula, consiste numa qualquer variedade de dispositivos que produz um sinal elétrico como resposta à exposição à radiação eletromagnética. As fotocélulas dividem-se em células fotocondutoras (aquelas em que a resistência varia com a iluminação incidente e que são fabricadas a partir do selênio, germânio, sulfureto de chumbo, entre outros) e em células fotovoltaicas (formadas por um material semicondutor evaporado sobre um metal base e que na região de junção formam uma barreira de potencial).
As fotocélulas originais utilizavam a fotoemissão a partir de um cátodo fotossensível (o fotocátodo). Os eletrões emitidos eram atraídos por um ânodo. Um potencial positivo no ânodo permite uma circulação de corrente através de um circuito exterior, sendo a intensidade da corrente diretamente proporcional à intensidade de iluminação do cátodo. Os elétrodos encontram-se fechados em tubos de vidro onde se realiza o vácuo.
Os dispositivos mais recentes, sensíveis à luz, utilizam o efeito fotocondutor e o efeito fotovoitaico.

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8957 – Tecnologia – Pesquisadores criam fios elétricos com teias de aranha


Foram desenvolvidos fios condutores de eletricidade a partir de teias de aranha revestidas com carbono. A descoberta, ainda em estudo, pode ser uma opção ecologicamente correta para dispositivos médicos e aparelhos eletrônicos. O estudo foi publicado na revista científica Nature Communications.
A teia de aranha é um material de grande interesse científico. Em alguns tipos de teia, os fios são mais fortes do que o aço (quando têm a mesma espessura do aço) e podem ter resistência comparável ao kevlar – fibra sintética resistente e leve, utilizada em coletes à prova de bala –, além de serem biodegradáveis. Porém, seu potencial de aplicação é limitado pelo fato de ela não ser capaz de conduzir eletricidade.
Para resolver esse problema, os pesquisadores, liderados por Eden Steven, da Universidade Estadual da Flórida, nos Estados Unidos, cobriram os fios de teia de aranha com nanotubos de carbono, estruturas cilíndricas em escala muito pequena feitas de átomos de carbono. Isso foi feito misturando os fios com um pó do material, e então adicionando algumas gotas de água. Quando exposta à água, a teia se contrai e fica mais macia. A mistura foi pressionada entre duas folhas de teflon e, ao secar, os fios ficaram escuros, cobertos uniformemente pelos nanotubos.
Os pesquisadores utilizaram a teia da aranha Nephila clavipes, conhecida como aranha-de-teia-dourada, devido à coloração amarelada de sua teia. Ela produz fios muito longos, o que facilitou sua obtenção pela equipe.
Após a adição do carbono, os fios ficaram três vezes mais fortes do que antes, mais flexíveis e se tornaram capazes de conduzir corrente elétrica. Apesar de se tornarem mais resistentes, eles continuaram sendo biodegradáveis. Como uma forma de testar o material, os pesquisadores utilizaram esses fios para criar um dispositivo simples para medir batimentos cardíacos.
Porém, antes que seja possível utilizar o material em dispositivos eletrônicos, os pesquisadores precisam solucionar alguns problemas, como o fato de os fios ainda esticarem quando puxados. Tanto esse fato quanto a presença de umidade ainda prejudicam a condutibilidade elétrica desse material.

8913 – Eletrônica – O que é o Farad?


Faraday
Faraday

Um capacitor tem a capacitância de 1 Farad quando a variação de tensão de 1 volt, através dele, produz uma corrente de 1 ampere. O Farad é uma unidade muito grande em termos práticos. Assim, são usadas unidades menores: o microfarad e o picofarad.
Antigamente se dizia que para que um capacitor tivesse a capacitância de 1 Farad, ele teria que ter o tamanho da Terra, mas tal conceito é ultrapassado. Hoje, com o desenvolvimento de novas tecnologias, fabrica-se capacitores para uso automotivo, com capacitância de 1 Farad, logicamente enormes quando comparados com os capacitores convencionais.

O capacitor se parece um pouco com uma bateria. Embora funcionem de maneira totalmente diferente, tanto os capacitores como as baterias armazenam energia elétrica. Se você já leu Como funcionam as pilhas e baterias , então já sabe que uma pilha (ou uma bateria, de modo mais genérico) possui dois pólos (ou terminais). Dentro da pilha, reações químicas produzem elétrons em um terminal e absorvem elétrons no outro.
O capacitor é um dispositivo muito mais simples, e não pode produzir novos elétrons – ele apenas os armazena.
A unidade de capacitância é o farad. Um capacitor de 1 farad pode armazenar um coulomb de carga a 1 volt. Um coulomb é 6,25E18 (6,25 * 10^18, ou 6,25 bilhões de bilhões) de elétrons. Um ampère representa a razão de fluxo de elétrons de 1 coulomb de elétrons por segundo, então, um capacitor de 1 farad pode armazenar 1 ampère-segundo de elétrons a 1 volt.
Um capacitor de 1 farad seria bem grande. Ele poderá ser do tamanho de uma lata de atum ou de uma garrafa de 1litro de refrigerante, dependendo da tensão que ele pode suportar. Então, normalmente, os capacitores são medidos em microfarads (milionésimos de um farad).

Para ter uma ideia de quanto é um farad, pense desta forma: uma pilha alcalina AA comum contém aproximadamente 2,8 ampère-hora. Isto significa que uma pilha AA pode produzir 2,8 ampères durante uma hora a 1,5 volts (aproximadamente 4,2 watts-hora – uma pilha AA pode acender uma lâmpada de 4 watts por pouco mais de uma hora). Vamos pensar em 1 volt para tornar as contas mais fáceis. Para armazenar a energia de uma pilha AA em um capacitor, seriam necessários 3.600 * 2,8 = 10.080 farads para manter, pois um ampère-hora é 3.600 ampères-segundo.
Se é necessário algo do tamanho de uma lata de atum para manter um farad, então 10.080 farads precisariam de MUITO mais espaço que uma única pilha AA. Obviamente, não é possível utilizar capacitores que armazenam uma quantidade significativa de energia, a menos que isto seja feito em altas tensões

8443 – Engenharia Elétrica – Os Transformadores


São utilizados em vários equipamentos do nosso cotidiano, como, por exemplo, nas instalações elétricas e também em equipamentos que utilizam como princípio de funcionamento a eletricidade.
É importante, tanto para a segurança quanto para o bom funcionamento (eficiência) dos aparelhos elétricos, que a tensão que sai da usina geradora de energia elétrica e a tensão que chega até as residências sejam relativamente baixas.
Mas, por outro lado, quando se transmite energia da usina até as casas, indústrias, etc., é preferível que se trabalhe com uma corrente elétrica muito baixa, mas para que a corrente seja relativamente baixa a tensão produzida deve ser bastante alta. Para que se eleve a tensão são utilizados os transformadores.
O transformador é um dispositivo que não tem partes móveis, utiliza a lei de indução de Faraday e não funciona com corrente contínua.
Como mostra a figura abaixo, o transformador é formado basicamente por duas bobinas com diferentes números de espiras, enroladas em um mesmo núcleo de ferro. O enrolamento primário está ligado a um gerador de corrente alternada e o enrolamento secundário está ligado a uma resistência.

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Funcionamento de um transformador
Quando ligamos uma corrente alternada no enrolamento primário é produzido um campo magnético que é proporcional ao número de voltas do fio em torno do metal e a intensidade da corrente aplicada. O fluxo magnético que é produzido chega ao núcleo do braço metálico e sem encontrar resistência chega ao enrolamento secundário.
Após chegar ao enrolamento secundário, por indução eletromagnética, cria-se uma corrente elétrica que tem variação de acordo com corrente do enrolamento primário e também com o número de espiras dos dois enrolamentos.

8422 – A Rede Inteligente de Energia Elétrica


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Referida no idioma inglês como “smart grid”, se refere a um novo sistema de distribuição de energia elétrica utilizando a tecnologia digital. Por meio de comunicações digitais bidirecionais (sentido duplo) é possível controlar com programas as atividades de aparelhos elétricos, eletrônicos e lâmpadas nas residências e locais de trabalho, permitindo otimizar o consumo, economizar energia e tornando o sistema de distribuição mais transparente e confiável.
A rede elétrica utilizada até o início do século XXI, se demonstrou eficiente, porém, por ser unidirecional, sempre apresentou falhas e vulnerabilidades. No ano de 2009, a partir de um programa de implementação de programa de rede inteligente de distribuição de energia elétrica, o presidente norte-americano, Barack Obama, afirmou que essa iniciativa é essencial para a economia e para o meio ambiente, e destinou 4,5 bilhões de dólares para o setor.
Esse novo sistema promete proteger os consumidores de apagões, de roubo de energia, de encarecimento suspeito nos valores das tarifas, permitindo o fornecimento de métodos limpos de geração e distribuição de energia. Considerando, as redes tradicionais, o sistema unidirecional determina a eletricidade oferecida numa ponta pelas usinas geradores e o uso da mesma eletricidade pelos consumidores na outra.
Através de uma rede bidirecional, numa rede inteligente, os componentes se comunicam em prol de uma maior flexibilidade, permitido a escolha ou a programação sobre o tipo de energia, qual fonte e horário específico que a geladeira e a máquina de lavar, por exemplo, poderão trabalhar mais. Dessa forma, os equipamentos de uma casa terão a capacidade (por meio de chips) de “conversar” com a rede sobre as melhores opções de uso da energia.
Esse novo sistema alcançou novos terrenos nos EUA e na Europa; no Brasil os primeiros passo foram dados em 2012. O nosso país entrou no seleto grupo a partir da instalação de uma rede inteligente para testes no município de Aparecida, estado de São Paulo. O projeto foi iniciado por meio da substituição dos relógios de luz convencionais por novos medidores interligados aos computadores do centro de medição da empresa distribuidora de energia elétrica.
Os medidores instalados nas casas de Aparecida possuem a capacidade de se comunicarem via rádio com concentradores fixados em postes, permitindo a troca de dados entre os consumidores e a distribuidora de energia. Em todo o mundo as principais questões relacionadas à implantação de redes inteligentes se referem à possível vulnerabilidades que permitiria a invasão de hackers na rede para efetuarem apagões em cidades inteiras ou o desvio de informações dos consumidores para o uso particular de empresas ou grupos terroristas.

7712 – Medicina – Eletricidade e a Leucemia


Uma pesquisa sueca realizada em 500 000 residências a menos de 300 metros de linhas de alta tensão forneceu os mais precisos dados sobre a ação da eletricidade no organismo. A conclusão é que a energia dos fios leva à leucemia infantil: quanto mais perto das linhas, maior o risco da doença. Melhor dizendo, o risco está ligado à intensidade da força eletromagnética emitida pelos fios elétricos. Por exemplo: as máquinas de café domésticas contêm bobinas que agem como ímãs fracos – com intensidade de 1 miligauss . O que a pesquisa sueca mostrou foi a seguinte correlação: quando a intensidade passa de 1 para 2 miligauss, o risco de leucemia triplica; quando passa para 3 miligauss, o risco quadruplica, assinalam os autores da pesquisa. E difícil imaginar que o aumento do número de casos tenha um outro motivo que não seja a eletricidade. Embora muitos outros estudos, nos últimos dez anos, tenham apontado laços suspeitos entre eletricidade e leucemia, ainda não foi estabelecida a relação de causa e efeito entre uma coisa e outra.

7710 – Invisível e Indispensável – O Magnetismo


Ele está em toda parte, mas passa despercebido para quase todo mundo. Há quem cometa a heresia de duvidar de sua existência. Quase sempre invisível, ele manifesta sua força dos modos mais surpreendentes, desenhando direito por linhas tortas, como os raios na foto que ilustra esta página. O fato é que, sem ele, você não estaria aqui lendo esta reportagem. Sem ele, não haveria luz. Sem ele, em resumo, não haveria Universo. Onipotente e onipresente, ele está no meio de nós.
Não, não estamos falando de Deus. Todo esse poder chama-se magnetismo, ou, mais precisamente, eletromagnetismo, uma das quatro forças que regem a natureza – ao lado da gravidade e dos dois tipos de energia nuclear, a forte e a fraca. Todas as outras derivam delas. De um prosaico radinho de pilha à luz do Sol, tudo tem magnetismo.
Muito mais atraente do que aqueles simpáticos enfeites que grudam sozinhos nas geladeiras, o magnetismo está diretamente ligado à energia elétrica. O homem começou a aprender a domar essa força da natureza há pouco mais de 150 anos, com invenções que deram partida no motor da evolução tecnológica. É por isso que, com um simples gesto, você acende uma lâmpada, faz um carro andar, grava informações no seu computador ou assiste a um programa de televisão. Dê graças ao magnetismo.

Faraday
Faraday

O pai dos motores
O cientista inglês Michael Faraday (1791-1867) desmoralizou o ditado segundo o qual em casa de ferreiro os espetos são de pau. Filho de ferreiro e autodidata, ele usou justamente esse metal para fazer uma das mais importantes descobertas sobre o magnetismo. Em 1824, Faraday descobriu que um fio eletrificado girava sem parar quando era colocado ao redor de um ímã. Dessa forma, percebeu que a energia eletromagnética produzia movimento mecânico.
Ao construir um protótipo para demonstrar sua descoberta, estava criando, na prática, o primeiro motor elétrico. Sete anos depois, outra experiência sua demonstrou que o contrário também era verdadeiro: o movimento mecânico produz eletricidade – o que deu origem aos geradores, como uma hidrelétrica. Com essas duas invenções, estavam construídos os alicerces de uma formidável revolução tecnológica.