Efisica

O mecanismo da corrente elétrica

 

 

a. Ícone

 

Chama-se íon a qualquer agregado isolado de partículas eletrizadas que não estejam se neutralizando.

 

Exemplo

 

1o) Já vimos que nos átomos existem elétrons, prótons e neutrons. Os prótons e os neutrons estão numa região do átomo chamada núcleo; os elétrons ficam girando ao redor do núcleo em várias órbitas: a mais próxima do núcleo é chamada órbita K, a seguinte, órbita L, e assim por diante. A carga elétrica do próton é positiva, a do elétron é negativa, mas de mesmo valor absoluto que a do próton. E como o número de prótons é igual ao número de elétrons, o átomo normalmente é neutro .

Os elétrons podem escapar do átomo, se for comunicada a eles energia suficiente para vencer a força que os prende junto ao núcleo. Os que estão mais próximos do núcleo são mais difíceis de serem extraídos. Com a saída de elétrons, o que sobra do átomo é um agregado de partículas com carga resultante positiva: é, portanto, um íon positivo.

Como a maioria dos condutores é feita de cobre, vejamos como se apresenta um íon desse elemento. O átomo de cobre tem 34 neutrons, 29 prótons e 29 elétrons. Esses elétrons estão dispostos em 4 órbitas, como mostra a figura 115. Se o átomo perder o elétron da órbita N, forma-se um íon positivo de cobre constituído de 34 neutrons, 29 prótons e 28 elétrons. Se perder o elétron da órbita N e um da órbita M, o conjunto que sobra é um íon positivo de cobre, com carga positiva igual à carga de dois prótons.

ionização do átomo

Figura 115

Esse fenômeno de perda de elétrons e consequente formação de íons é chamado ionização do átomo.

2o) Quando o cloreto de sódio é dissolvido em água, muitas moléculas do cloreto ficam divididas em duas partes: uma parte constituída por um átomo de sódio com falta de um elétron; outra constituída por um átomo de cloro com excesso de um elétron (que é exatamente o elétron que falta ao átomo de sódio), isto é:

Os radicais e são agregados de partículas eletrizadas que não estão se neutralizando. São, portanto, íons.

Vemos por esses exemplos que os íons podem resultar, ou da perda de elétrons pelos átomos, ou da dissociação de moléculas.

Vimos acima que a corrente elétrica é carga elétrica em movimento. Pois bem, podemos acrescentar agora que a corrente elétrica sempre consiste no movimento de íons, ou de elétrons que escapam dos átomos e vão passando de um átomo a outro.

 

b. Função do gerador

 

Para que haja corrente elétrica em um condutor, isto é, para que haja movimento de íons ou de elétrons nesse condutor, é necessário que os íons ou elétrons fiquem sujeitos à forças. E, para que fiquem sujeitos à forças é necessário que haja um campo elétrico. Ora, apesar de os corpos serem formados de um número muito grande de partículas eletrizadas, a distribuição dessas partículas nos átomos faz com que o campo resultante seja nulo no condutor. Por exemplo, em um fio metálico o campo elétrico é nulo. Então, um condutor, por si só, não produz campo elétrico no seu interior, e, portanto, não produz movimento de íons (seja condutor sólido, líquido ou gasoso). Para que apareça um campo no interior de um condutor, precisamos ligá-lo a um dispositivo chamado gerador.

O gerador faz com que apareça no interior do condutor um campo elétrico . Os íons positivos ficam sujeitos à força de mesmo sentido que o campo ; os íons negativos ficam sujeitos à força que tem sentido oposto ao do campo (fig. acima). Assim, pode haver movimento de íons positivos num sentido e de íons negativos em sentido oposto.

Gerador de corrente

 

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