A Corrente Elétrica
A Corrente Elétrica e seus Efeitos
Em um circuito elétrico, quando em funcionamento, o gerador "ordena e impulsiona" os elétrons através dos condutores e demais componentes do circuito, de modo que o movimento dos elétrons seja usado para desempenhar algum trabalho, como: na luz em uma lâmpada, no movimento em um motor, no som em um alto-falante, dentre outros.
O Circuito de Trabalho
Toda a parte prática desta atividade será desenvolvida em simuladores de circuitos. A primeira simulação (TinkerCAD) mostra como seria a ligação, por fios, entre um gerador e duas lâmpadas (com suas respectivas chaves de ligar e/ou desligar). Para executar a simulação basta clicar em "Iniciar simulação". Após isso clique aleatoriamente nas chaves e veja as lâmpadas acenderem, ou apagarem. O circuito também conta com um multímetro, configurado para exibir a corrente que flui pelo circuito.
A Simulação por Diagrama de Circuito
Este tipo de simulação permite uma visão técnica do circuito. O simulador usado (Falstad) permite que os diagramas de circuitos sejam construídos a partir da ligação entre os símbolos de cada um dos componentes do circuito. Após a montagem do diagrama o usuário poderá interagir com o circuito, através de cliques em seus interruptores e outros tipos de elementos de entrada. A simulação apresentadas a seguir contém os dois circuitos usados como base para as atividades aqui propostas.
Observe o circuito anteriormente simulado, onde um gerador pode alimentar duas lâmpadas. Ao ligar uma das chaves a lâmpada em série a esta será alimentada por corrente. Como primeiro conjunto de ações, execute no Circuito 1, o seguinte:
Escolha a ordem e clique em cada uma das Chaves.
Observe as indicações das correntes. Antes das chaves e antes de cada lâmpada.
Verifique quais componentes demandam corrente.
Observe como a corrente flui pelo circuito.
Verifique o fluxo e quantidade de corrente em cada um dos pontos de medição.
Use a Lei de Ohm para calcular a Resistência da Carga.
O segundo conjunto de ações deve ser executado no Circuito 2. No entanto, também devem ser observadas as eventuais diferenças com os resultados encontrados nas ações do Circuito 1.
Escolha a ordem e clique em cada uma das Chaves.
Observe as indicações das correntes. Antes das chaves e antes de cada lâmpada.
Verifique o fluxo e quantidade de corrente em cada um dos pontos de medição.
Use a Lei de Ohm para calcular a Resistência da Carga.
Compare as correntes e resistências verificadas aqui, com as do Circuito 1.
Para Pensar
O fato a ser observado é que as lâmpadas são diferentes. Neste caso, cabe a pergunta: qual a característica que diferencia uma lâmpada da outra? O aluno atento já pode ter observado que a diferença está resistência interna de cada lâmpada. Mas isso leva a mais uma pergunta: todo simulador permite especificar as características físicas e elétricas de seus componentes?
Outro ponto interessante está no gerador, onde pode-se perguntar: Quando o gerador irá deixar de suprir energia? Isso acontece no simulador? Será que nestes simuladores o aluno pode verificar esta questão?
Para encerrar, mais duas perguntas relacionadas ao fluxo de corrente: i) O que ocasiona o aumento ou a diminuição da corrente? ii) O que acontece com a corrente quando ela tem que fluir por dois ramos de circuito? O que acontece com a tensão distribuída em dois ramos de circuito? Afinal, você já pode conceituar "corrente elétrica"?