CIÊNCIAS – 4º Bimestre

ELETRICIDADE E FONTES DE ENERGIA

Fontes de energia

A energia se manifesta em diferentes formas e pode passar de uma forma a outra. A transformação de energia acontece

em praticamente todas as atividades que realizamos. Para movimentar o corpo e nos manter vivos, por exemplo, usamos

a energia dos alimentos; a energia elétrica é transformada em energia sonora nos aparelhos de som; a energia química armazenada na gasolina é transformada em movimento nos aviões, carros e motos.

Os recursos naturais que fornecem energia para as atividades humanas são chamados f ontes de energia. Os combustíveis

que vêm do petróleo, do gás natural, do carvão ou da biomassa* são algumas fontes de energia. O movimento da água (energia hidráulica) e do ar (energia eólica) e a luz solar também são fontes de energia.

As usinas produzem energia elétrica

Atualmente, a energia elétrica é uma das formas de energia mais importantes para os seres humanos. Além de ser usada nas residências, a energia elétrica é fundamental na dinâmica das cidades e no funcionamento das indústrias.

A energia elétrica é produzida nas usinas geradoras de energia elétrica. As usinas utilizam diferentes fontes de energia

para transformar em energia elétrica. Para a escolha do modo de geração de energia, o poder público deve considerar a

disponibilidade do recurso natural que é a fonte de energia e também os danos que podem ser causados ao ambiente durante a construção e o funcionamento da usina geradora.

Biomassa: matéria orgânica, principalmente de origem vegetal, usada como fonte de energia

Usinas hidrelétricas

Essas usinas produzem energia elétrica a partir da energia do movimento da água.

Usinas termelétricas

Essas usinas produzem energia elétrica a partir de energia transmitida como calor.

Usinas nucleares

Nas usinas nucleares, também é o vapor de água que faz girar as turbinas de um gerador. A fonte de energia usada para

aquecer a água é o mineral radioativo urânio. O funcionamento das usinas nucleares não produz gases que poluem o ar,

mas gera resíduos extremamente perigosos para os seres vivos. Apesar de ser comum na Europa e no Japão, existe uma tentativa global em diminuir o uso dessa forma de geração de energia.

FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA

Energia solar

A energia solar tem sido mais utilizada no aquecimento de água em residências. Embora isso não produza energia elétrica,

reduz o seu consumo. A luz solar também pode ser usada para a geração de energia elétrica com o uso de placas fotovoltaicas. Mas a produção dessas placas é muito cara e a energia elétrica gerada por elas é reduzida.

Energia eólica

Assim como a energia solar, a energia eólica é uma fonte renovável de energia que pode produzir energia elétrica com

pouco prejuízo ao ambiente. A energia eólica é transformada em energia elétrica por meio do movimento das pás de um

aerogerador, tudo isso por meio da força do vento.

ENERGIA ELÉTRICA

A energia elétrica que faz funcionar os diferentes aparelhos usados no dia a dia é produzida nas usinas geradoras ou em pilhas e baterias.

As pilhas e baterias são muito úteis, pois permitem utilizar equipamentos elétricos em locais onde não existe rede de

distribuição de energia elétrica. No entanto, é importante tomar cuidado com o descarte desses produtos, pois eles

contêm substâncias tóxicas que causam sérios danos ao meio ambiente.

Pilhas e baterias transformam a energia química em energia elétrica, que pode ser utilizada nos aparelhos. Elas são

exemplos de geradores.

A energia elétrica passa por um circuito

Quando ligamos os aparelhos elétricos a uma tomada conectada à rede elétrica ou a uma pilha, permitimos que cargas

elétricas se movimentem através dos fios. Esse movimento das cargas forma uma corrente elétrica. É a passagem da corrente elétrica pelos componentes internos de um aparelho que faz com que ele funcione.

Mas, para que haja corrente elétrica e os aparelhos funcionem, todos os componentes devem estar conectados sem

interrupções, formando um circuito elétrico. Os circuitos elétricos são formados por:

É possível interromper o circuito

A corrente elétrica só percorre um circuito se ele estiver todo conectado. Nesse caso, diz-se que o circuito está fechado.

Se há uma interrupção em algum ponto do circuito, as cargas elétricas não conseguem se movimentar pelos fios e não há fornecimento de energia elétrica para que o aparelho funcione. Nesse caso, diz-se que o circuito está aberto.

Esse é o princípio do funcionamento do interruptor. É ele que, ao fechar e abrir o circuito, nos permite ligar e desligar um

aparelho.

A ELETRICIDADE E OS MATERIAIS

Condutores e isolantes

A passagem da energia elétrica não acontece da mesma maneira nos diferentes materiais. Alguns materiais permitem a

passagem de energia elétrica mais facilmente que outros. De acordo com essa propriedade, os materiais podem ser classificados em condutores e isolantes de eletricidade.

• Isolantes elétricos

São materiais nos quais a passagem da

eletricidade é mais difícil. Por exemplo,

os plásticos, a porcelana e a borracha.

• Condutores elétricos

São materiais nos quais a passagem de

energia elétrica ocorre mais facilmente. Os metais, por

exemplo, são bons condutoresde eletricidade.

Nos equipamentos elétricos são usados materiais condutores e isolantes. Toda a parte que compõe o

circuito elétrico, por onde passa a corrente, é feita de metal. Mas, para que as pessoas que utilizam o equipamento não levem choques, toda a parte que é manuseada deve estar isolada da corrente elétrica.

Fio-terra

A palavra aterramento refere-se à terra propriamente dita. O aterramento é o fio ou a barra de cobre

enterrado, onde passa a corrente elétrica para o solo. Quando se diz que algum aparelho está aterrado(ou

eletricamente aterrado) significa que um dois fios de seu cabo de ligação está propositalmente ligado à terra. Ao fio que faz essa ligação denominamos “fio terra”.

É obrigatório que todas as tomadas tenham o seu fio terra. Normalmente elas já vêm com o fio terra instalado, seja no próprio cabo de ligação do aparelho à tomada, seja separado dele.

O fio terra tem a função de capturar a corrente elétrica que algumas vezes quer “fugir” do interior dos

aparelhos defeituosos e conduzi-la para a terra, desviando-a do corpo das pessoas. Ele é fundamental para

a proteção das pessoas contra os choques elétricos, absorvendo e encaminhando para a terra as correntes que “fugiram” dos aparelhos, e para a proteção dos aparelhos elétricos contra picos de energia.

Cuidados com a energia elétrica

• Não ligar aparelhos elétricos, quando estivermos molhados ou descalços.

• Não colocar o dedo nem objetos nas tomadas, especialmente se forem de metal.

• Não empinar pipas próximo a postes de eletricidade.

• Se percebermos que há fios desencapados em casa, ped ir a um adulto que tome as providências

necessárias.

• Sempre que um adulto fizer consertos nas instalações elétricas, lembrá-lo de desligar a chave de energia

elétrica e usar calçados de plástico ou de borracha.

• Desligar os aparelhos elétricos, quando não estiverem sendo utilizados.

Algumas dicas de como economizar energia elétrica

Substituir lâmpadas incandescentes por fluorescentes ou led;

Retirar os equipamentos das tomadas quando não estiver usando, pois quando conectados consomem

energia;

Atentar-se ao selo do Procel, nos produtos eletrodomésticos.

MAGNETISMO

Os ímãs e o magnetismo

O ímã é um objeto capaz de atrair alguns tipos de metal como o ferro ou o níquel. Essa propriedade de

atração é chamada magnetismo. A região ao redor do ímã, na qual ele tem poder de atração, é chamada campo magnético.

A energia elétrica também cria um campo magnético. (veremos a seguir os eletroímãs)

Quanto mais próximo o corpo de metal estiver do ímã, maior será o poder de atração do campo magnético;

à medida que se afasta, a força de atração diminui. É por isso que, geralmente, é preciso aproximar o ímã dos corpos metálicos para que ele os atraia.

Atração e repulsão entre ímãs

Um ímã tem duas zonas opostas, polo norte e polo sul, nas quais a sua capacidade de atração é máxima.

Por isso, as limalhas de ferro costumam ficar aderidas aos polos dos ímãs. Quando aproximamos dois ímãs,

podem ocorrer duas situações.

• Se aproximamos dois polos diferentes, os ímãs se atraem.

• Se aproximamos dois polos iguais, os ímãs se

repelem.

Os usos do magnetismo

O magnetismo é um fenômeno muito útil, que pode ser aproveitado de diversas maneiras. Os ímãs são

usados em bússolas, jogos, enfeites de geladeira, entre outros casos. Os ímãs também são importantes para

o funcionamento de grande parte dos aparelhos eletrônicos, eletrodomésticos e motores elétricos.

Motores de carros, televisão, computador, rádio e telefone celular são exemplos de aparelhos que têm

algum tipo de ímã em seu interior.

Ímãs naturais e artificiais

existem dois tipos de ímãs: os retirados das rochas, chamados de naturais e os ímãs artificiais, produzidos

pelo homem em indústrias próprias. A magnetita é um ímã natural. Já os ímãs de geladeira são enfeites que

recebem na parte de trás um pequeno ímã artificial. Alguns desses ímãs são tão finos que podem ser

cortados com tesouras. Outro lugar que recebe ímã industrial são as portas das geladeiras. O ímã fica dentro de uma borracha e atrai o metal da geladeira, mantendo-a fechada.

Eletroímã

É um dispositivo no qual a eletricidade percorre um fio enrolado em um pedaço de ferro e que se comporta como um imã. Você pode construir um eletroímã em casa: Um eletroímã começa com uma pilha ou bateria (ou alguma outra fonte de energia) e um fio. Enquanto o fio está conectado, o objeto permanece imantado, ou seja, com as propriedades de um ímã. Após desconectarmos o fio, o objeto deixa de atrair outros. Observe: