Corrente Elétrica – Circuitos Elétricos
Continuando a série educacional sobre circuitos elétricos, hoje iremos discutir sobre a Corrente Elétrica. Um conceito simples, mas de muita importância para entendermos os circuitos elétricos e eletrônicos. Você pode acessar todo conteúdo desta série no nosso canal do Youtube, ou aqui.
O que é corrente elétrica?
Anteriormente, discutimos os conceitos de carga elétrica e de tensão elétrica, de modo que agora, podemos unir esses dois conceitos e discutir o que ocorre com as cargas elétricas quando aplicamos sobre um material uma diferença de potencial.
Primeiramente, vamos imaginar um material condutor com muitos elétrons livres (se você não sabe, um elétron livre é um elétron que se encontra na última camada de seu átomo, tão fracamente atraído pelo núcleo que qualquer força elétrica o faz sair "passeando" pelo material) e que aplicamos nas extremidades deste material uma diferença de potencial. Neste caso, essa diferença de potencial irá gerar um campo elétrico no interior do material, o qual irá interagir com os elétrons livres, produzindo sobre eles uma força elétrica que os fará mover, como ilustra a Figura 1.
Figura 1 - Efeito da aplicação de uma ddp em um material condutor
Agora, se tomarmos uma seção desse condutor, como ilustra a Fugura 2, então poderemos ver que uma certa quantidade de elétrons, ou seja, uma quantidade de carga elétrica (ΔQ), irá atravessar aquela seção em um determinado intervalo de tempo (Δt). Com isso, podemos definir a corrente elétrica como sendo exatamente I = ΔQ/Δt, isto é, a variação da carga que atravessa um condutor no tempo. A unidade de corrente elétrica é o Ampére (A), sendo que 1A = 1C/1s, ou seja, Coulomb/segundo.
Figura 2 - Seção Transversal do Condutor
Ampére-hora (Ah) - Uma curiosidade.
Agora que definimos formalmente o que é uma corrente elétrica, podemos discutir sobre uma curiosidade interessante que é a definição do Ampére-hora, uma unidade muito utilizada em baterias. Notem que a partir da definição de corrente elétrica, podemos escrever que:
ΔQ=IxΔt
Ou seja, a carga pode apresentar uma unidade de Ampére-segundo (1As = 1C), com isso, podemos manipular esta expressão e definir o famoso Ah, o qual pode ser escrito como sendo:
1 Ah = 1A x 3600 s = 3600 As = 3,6 kC
Isto nos indica uma coisa importante, o Ah é uma unidade de carga e não de corrente! O motivo pelo qual utilizamos esta forma de representar carga elétrica é pela facilidade de aplicarmos esta grandeza em situações típicas de uso, como em baterias mesmo.
Por exemplo, se temos uma bateria de 40 Ah e retiramos 4 A desta bateria, sabemos que em 10h* esta bateria terá entregue toda a sua carga. Viu como fica bem mais fácil fazer esta conta de autonomia usando a grandeza Ah do que com Coulomb?
*obs: Em baterias a informação de carga em Ah não é algo constante, ela depende de fatores como vida útil, profundidade de descarga e amplitude da corrente de descarga, por isso, esta conta na vida real tem que ser acrescida de fatores de compensação, mas isso é assunto para outro dia!
Sentido convencional da corrente
Finalizando a nossa discussão, podemos apresentar agora o sentido convencional da corrente, que é um conceito crucial que deve ser compreendido para todos aqueles que estudam/trabalham com elétrica e eletrônica.
Sabemos que a corrente elétrica é formada pela movimentação dos elétrons em um material. Contudo, toda a teoria que embasa a eletricidade foi desenvolvida antes da descoberta dos elétrons, de modo que até então era entendido que a corrente elétrica era formada por portadores de carga positiva, com isso, essa teoria clássica definiu o sentido de movimento da corrente elétrica de forma contrária ao seu movimento real.
Você pode se perguntar, como que ninguém percebeu esse erro antes? Bem, na verdade, do ponto de vista funcional, não tem nenhuma diferença assumir que elétrons se movem em um sentido e que cargas positivas se movem no sentido contrário. Deixa eu explicar:
Imagine que um material eletricamente neutro, ou seja, tem o mesmo número de elétrons e de prótons (ou de cargas positivas e negativas). Se, por causa de uma corrente elétrica, um elétron sai do ponto A para o ponto B desse material, isto significa que em um instante de tempo no ponto B vai haver um elétron a mais (lado mais negativo) e no ponto A, um elétron a menos (lado mais positivo). Assim, o movimento de uma carga negativa (elétron) no sentido A->B, também pode ser enxergado como um movimento de uma carga positiva no sentido B->A, ou seja, você pode enxergar a corrente sendo formada por cargas positivas ou negativas, desde que o sentido do movimento tenha sido definido de forma correta.
Como convenção adotamos como sentido convencional da corrente o movimento de cargas positivas (mantendo a teoria clássica). Neste caso, a corrente elétrica em elementos passivos (que consomem energia) se movimenta do terminal mais positivo para o mais negativo e nos elementos ativos (que fornecem energia), a corrente se movimenta do terminal mais negativo para o mais positivo.
Descubra mais sobre Eletrônica Geral
Assine para receber nossas notícias mais recentes por e-mail.
