Como comparar correntes eléctricas?

Antes de mais é necessário compreender o que é uma corrente eléctrica: corrente eléctrica é o fluxo ordenado de partículas portadoras de cargas eléctricas. Ou seja para que haja electricidade é necessário que haja iões e electrões livres no interior dos corpos. O fluxo de electrões tanto pode ocorrer apenas num sentido, designando-se por corrente contínua, ou pode mudar constantemente de sentido, designando-se por corrente alternada.

Para comparar correntes eléctricas usam-se os conceitos de intensidade, tensão eléctrica e resistência. Mas o que significam estes conceitos?

A intensidade mede a quantidade de carga eléctrica que passa, por unidade de tempo, numa secção do circuito e a sua unidade S.I. é o Ampere (A). Esta é a sua fórmula:

A intensidade pode também ser medida através de amperímetros, analógicos ou digitais.

Se num dado circuito a intensidade da corrente eléctrica varia isto não quer dizer que variou o número de electrões que estão em circulação, mas sim que a velocidade da sua circulação está a variar.

A tensão eléctrica é a diferença de potencial eléctrico entre dois pontos, sendo medida em Volt (S.I.). A tensão eléctrica pode também ser determinada recorrendo a voltímetros.

A fórmula para determinar os volts é:

O que significa, que o Volt denomina o potencial de transmissão da energia, em Joules, por carga eléctrica em Colombo, entre dois pontos distintos

A resistência é a capacidade de um corpo se opor à passagem de corrente eléctrica, quando existe uma diferença de potencial aplicada. Esta oposição é explicada pelos electrões que colidem entre si e contra os átomos do metal do condutor, criado resistência à passagem da corrente eléctrica. Diversos factores influenciam a resistência do material, como o comprimento, o diâmetro do fio condutor, o material de que é feito e da temperatura a que se encontra.

Esta unidade é medida em Ohm (Ω) e pode ser obtida através da Lei de Ohm:

Fontes:

Corrente eléctrica. Consultado em 11/11/2009 em http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9trica

Corrente eléctrica. Consultado em 11/11/2009 em http://www.angelfire.com/on/eletron/curso1.html

Tensão eléctrica. Consultado em 11/11/2009 em http://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9trica

Tensão Eléctrica – U (20002). Consultado em 11/11/2009 em http://www.univ-ab.pt/formacao/sehit/curso/riscos/uni1/tensao.html

Tensão Eléctrica (20002). Consultado em 11/11/2009 em http://www.univ-ab.pt/formacao/sehit/curso/riscos/uni3/tens.html

Tensão Eléctrica (2004). Acedido em 11/11/2009 no Web site do Instituto Superior Técnico em http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=78

Resistência. Acedido em 11/11/2009 em http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Ohm

Principios Básicos da Electroquímica

Electroquímica é a disciplina que estuda a relação entre a electricidade e as reacções químicas, em particular as reacções de oxidação redução. Nestas reacções ocorrem transferências de electrões de um elemento (agente oxidado, e por tanto redutor) para outro (agente reduzido, e portanto oxidante), havendo consequentemente mudanças dos números de oxidação dos átomos envolvidos. Se as semi-reacções forem separadas, os electrões ao serem transferidos de um elemento para outro, podem ser obrigados a passarem por um circuito externo - fio condutor - originando uma corrente eléctrica (que no fundo não passa de um fluxo de electrões).

Numa pilha distingue-se duas zonas distintas, o ânodo ou pólo negativo, onde se libertam electrões numa semi-reacção de Oxidação e o cátodo ou pólo positivo, onde esses mesmos electrões são captados, numa semi-reacção de redução. O ânodo e o cátodo são os eléctrodos da pilha, e estão mergulhados numa solução electrolítica, normalmente de um sal do próprio eléctrodo. Podem ainda existir eléctrodos inertes, que como o próprio nome indica não participam na reacção, mas que servem para estabelecer a ligação dos electrões ao outro pólo da pilha, quando o elemento reduzido e/ou oxidado estão no estado aquoso.

Para que a pilha funcione é necessário construir uma ponte salina, um tubo em U contendo uma solução condutora, que fecha o circuito e mantêm a electroneutralidade das soluções electrolíticas, uma vez que a solução electrolítica do cátodo tende a tornar-se mais negativa por redução do catião em solução e a solução electrolítica do ânodo tende a tornar-se mais positiva por oxidação do ânodo e consequente libertação do catião. Deste modo os catiões e os aniões dissociados presentes na ponte salina movimentam-se, respectivamente, para a solução electrolítica do cátodo e do ânodo.

Convencionou-se representar uma pilha pela seguinte notação ou diagrama:

Exemplos:

Faraday estabeleceu duas leis, relacionando a electricidade com as reacções redox:

1ª Lei de Faraday:

“A massa de uma substância electrolisada é directamente proporcional à quantidade de energia eléctrica (Q) que atravessa a solução”

M = k1. Q  ou  m = k1. I . t, pois Q=I.t.

2ª Lei de Faraday:

“A mesma quantidade de electricidade irá depositar massas (m) de substâncias diferentes, que serão proporcionais aos respectivos equivalentes – grama (E) de oxidação redução”

M = k2 . E

Fontes:
Dantas, M. C. e Ramalho, M. D. (2009). Jogo de Partículas. Química 12ºAno. 1ª edição. Texto Editores. Lisboa



Electroquímica. Consultado em 21/10/2009 em http://www.scribd.com/doc/16600272/Eletroquimica

Objectivos do blog "Pilhas Electroquímicas à Prova"

Este blog é um dos produtos finais do nosso projecto, satisfazendo o objectivo de divulgar as pilhas electroquímicas, e simultaneamente dando uma maior clareza ao projecto. Assim, ao longo do ano lectivo serão expostas várias pilhas, sendo explicado o seu funcionamento, o procedimento da sua montagem e conclusões da nossa experiência da sua construção. No final do ano lectivo será exposta uma comparação das pilhas, com o intuito de responder à questão "Qual das pilhas electroquímicas de fácil construção é mais eficiente, tendo em conta a produção de energia eléctrica?".

O blog pode também funcionar como um meio de estudo para a disciplina de Química do 12º ano, visto que este tema faz parte do plano curricular de estudos, servindo para esclarecimento de dúvidas ou para, pura e simplesmente, satisfazer a curiosidade.