Física

As 7 fontes básicas de eletricidade que você deve conhecer

As 7 fontes básicas de eletricidade que você deve conhecer

A simples ideia de um mundo sem eletricidade parece impossível. É um dos maiores dons que a ciência deu à humanidade. Quase tudo em nosso mundo hoje depende de energia elétrica.

E a dependência elétrica só deve crescer com o tempo. As estimativas mostram que em 2018, a demanda global de eletricidade cresceu para 23,000 TWh, e esse número tende a aumentar a cada ano que passa. Esta demanda disparada é responsável por metade do crescimento das necessidades de energia e leva um 20% participação no consumo total de energia globalmente.

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Essas estatísticas mostram claramente que a eletricidade é o gerador do futuro. Dito isso, quais são as maneiras pelas quais podemos gerar uma quantidade tão impressionante de eletricidade para atender às demandas cada vez maiores? Deixe-nos descobrir!

Eletricidade definida

A eletricidade pode ser definida como uma forma de energia produzida como resultado do fluxo de elétrons de pontos positivos e negativos dentro de um condutor. Consideramos a eletricidade como uma fonte de energia secundária.

Isso ocorre porque ele não vem como um produto pronto, mas precisa ser gerado por fontes primárias como vento, luz solar, carvão, gás natural, reações de fissão nuclear e energia hidrelétrica.

Aqui estão algumas maneiras fundamentais pelas quais podemos gerar eletricidade e como isso pode ser feito!

1. Eletricidade por fricção

As primeiras observações sobre fenômenos elétricos foram feitas na Grécia antiga. Isso aconteceu quando o filósofo Tales de Mileto (640-546 aC) descobriu que, quando as barras de âmbar são esfregadas na pele bronzeada, elas produzem características atraentes que não possuíam anteriormente.

É a mesma experiência que agora pode ser feita esfregando uma barra de plástico com um pano. Ao aproximá-lo de pequenos pedaços de papel, atrai-os, como é característico dos corpos eletrificados.

Todos estamos familiarizados com os efeitos da eletricidade estática. Algumas pessoas são mais suscetíveis do que outras à influência da eletricidade estática. Certos usuários de carro sentem seus efeitos ao usar uma chave ou tocar a placa do carro.

Criamos eletricidade estática quando esfregamos uma caneta com nossas roupas. O mesmo acontece quando esfregamos um pedaço de vidro com seda ou âmbar com lã.

Portanto, os conceitos de carga e mobilidade são essenciais no estudo da eletricidade e, sem eles, a corrente elétrica não poderia existir.

2. Eletricidade por ação química

Todas as baterias consistem em um eletrólito (que pode ser líquido, sólido ou semissólido), um eletrodo positivo e um eletrodo negativo. Um eletrólito é um condutor iônico.

Um dos eletrodos produz elétrons e o outro eletrodo os recebe. Quando os eletrodos são conectados ao circuito a ser alimentado, eles produzem uma corrente elétrica.

As baterias nas quais o produto químico não pode retornar à sua forma original depois que a energia química foi transformada em energia elétrica são chamadas de baterias primárias ou voltaicas.

As baterias ou acumuladores secundários são reversíveis. Nesses tipos de baterias, o produto químico que reage nos eletrodos para produzir energia elétrica pode ser reconstituído ao passar uma corrente elétrica por ele na direção oposta à operação normal da bateria.

3. Eletricidade pela ação da luz

À medida que a luz solar se torna mais intensa, a voltagem gerada entre as duas camadas da célula fotovoltaica aumenta. Mas como funciona uma célula fotovoltaica?

Na ausência de luz, o sistema não gera energia. Quando a luz solar atinge a placa, a célula começa a funcionar. Os fótons da luz solar interagem com os elétrons disponíveis e aumentam seus níveis de energia.

Dessa forma, a eletricidade é gerada por meio da energia solar.

4. Eletricidade térmica por ação do calor

Uma usina de geração térmica é um tipo de usina onde uma turbina movida a vapor sob pressão é usada para mover o eixo dos geradores elétricos. As centrais térmicas convencionais e as centrais térmicas nucleares utilizam a energia contida no vapor pressurizado.

O exemplo mais simples é conectar uma chaleira cheia de água fervente a uma roda de pás, que, por sua vez, está ligada a um gerador. O jato de vapor da chaleira move o rotor.

Conseqüentemente, podemos obter vapor de várias maneiras, como queimando carvão, petróleo, gás, lixo urbano ou aproveitando uma grande quantidade de calor gerado por reações de fissão nuclear. Você pode até mesmo produzir vapor concentrando a energia do sol.

Não seria errado dizer que a energia térmica é uma das formas mais comuns de geração de eletricidade.

5. Eletricidade por magnetismo

Em 1819, Hans Christian Oersted, um físico dinamarquês, fez uma descoberta extraordinária ao observar que era possível desviar uma agulha magnética por uma corrente elétrica. Esta descoberta, que mostrou uma ligação entre eletricidade e magnetismo, foi desenvolvida pelo cientista francês André Marie Ampère.

Ampère estudou as forças entre os fios por onde circulam as correntes elétricas. Na mesma linha, o físico francês Dominique François Arago é conhecido por ter magnetizado ferro ao colocá-lo próximo a um cabo que corre com corrente.

Posteriormente, em 1831, o cientista britânico Michael Faraday descobriu que o movimento de um ímã nas proximidades de um cabo induz uma corrente elétrica nele. Esse efeito foi o oposto do encontrado por Oersted.

Assim, Oersted demonstrou que uma corrente elétrica poderia criar um campo magnético. Por outro lado, Faraday demonstrou que poderíamos usar um campo magnético para criar uma corrente elétrica. Ambas as descobertas são inovadoras.

Nesse contexto, a fusão completa das teorias do magnetismo e da eletricidade aconteceu graças ao físico britânico James Clerk Maxwell. Maxwell previu a existência de ondas eletromagnéticas e identificou a luz como um fenômeno eletromagnético.

Como é evidente, foram necessários muitos cientistas e pesquisadores para deduzir que a eletricidade também pode ser gerada por meio do magnetismo.

6. Eletricidade gerada por pressão

A pressão exercida pelas correntes de água subterrânea é o processo utilizado em navios de grande porte como energia alternativa ao sistema principal. Em barragens, a eletricidade é gerada pela liberação de um fluxo controlado de água de alta pressão através de um conduíte forçado.

A água aciona turbinas que movem os geradores e, assim, produzem uma corrente elétrica. Essa corrente de alta tensão baixa então passa por um amplificador de tensão que a transforma em eletricidade.

7. Eletricidade hidráulica por ação da água

De todas as formas usadas para gerar energia listadas acima, a energia magnética é a mais comumente usada para produzir eletricidade em grandes quantidades. Sua produção é baseada no fato de que ao mover um condutor na presença de um ímã, um movimento ordenado de elétrons ocorre no condutor.

Isso ocorre como consequência das forças de atração e repulsão causadas pelo campo magnético. A operação de alternadores, motores e dínamos é baseada nesta forma de produção de eletricidade.

Vale ressaltar que a hidroeletricidade gera cerca de 9% da eletricidade nos EUA. Além disso, é renovável e pode ser produzido com muito poucas emissões.

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A produção de eletricidade tem uma história rica e um futuro ainda mais brilhante. De acordo com as previsões feitas pelo Institute of Energy Research, os combustíveis fósseis continuarão a manter seu status como a principal fonte de produção de eletricidade nos EUA até 2040.


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