3.FORÇA
ELETROMOTRIZ
3.1 Considerações
gerais
No estudo das Ciências, todo fenômeno que pode
ser medido recebe o nome de grandeza. No estudo da eletricidade, todo fenômeno que
provoca ou é provocado por efeitos elétricos, ou, ainda, contribui ou interfere
nesses efeitos, é chamado de grandeza elétrica.
3.2 - Definição
Para entender força eletromotriz, é necessário imaginar um material onde
são representados um átomo em cada ponta.
Da forma como se encontram na natureza, esses
átomos e todo o material estarão em equilíbrio elétrico, ou seja, com o mesmo
número de prótons e de elétrons, conforme demonstra a figura a seguir.
Fig.
8 – Material com átomos em equilíbrio
Se for retirado
um elétron do átomo de uma das pontas, esta ficará com carga elétrica positiva,
ou seja, se tornará um potencial elétrico positivo. A ilustração a seguir
mostra a formação do potencial positivo.
Fig. 9 – Deslocamento de cargas
Acrescentando-se um elétron à outra ponta do material,
esta ficará com carga elétrica negativa, ou seja, se tornará um potencial
elétrico negativo. Observa-se na ilustração a seguir a formação do potencial
negativo.
Fig. 10 –
Deslocamento de cargas
Assim, as duas pontas do material ficaram com
potenciais elétricos diferentes: positivo e negativo. Criou-se, então, uma
diferença de potencial no material.
No momento em que é formada a diferença de potencial,
começa a atuar a força da natureza, que procura sempre manter os átomos em
equilíbrio elétrico. Essa força é capaz de movimentar, através do próprio
material, os elétrons que estão sobrando em uma ponta para a outra, onde estão
faltando, e, por isso, recebe o nome de força eletromotriz ou tensão.
A diferença de potencial (ddp) e a força
eletromotriz (fem) ou tensão (U) podem ser consideradas como uma só grandeza
elétrica, porque aparecem ao mesmo tempo ou sempre juntas.
Pelo fato de provocar o movimento dos elétrons,
a grandeza elétrica "tensão" é muito importante, pois a energia dos
elétrons só é aproveitada, na prática, quando os mesmos estão em movimento.
Portanto, tensão
( U )é a força que movimenta os elétrons.
Para produzir e manter a tensão em um circuito
ou sistema elétrico, são utilizadas máquinas adequadas, como geradores,
baterias, pilhas, etc., chamadas fontes geradoras.
3.3 Unidade de
medida
Toda grandeza pode ser medida, isto é, comparada
a um padrão ou unidade de medida. Cada grandeza elétrica também tem sua unidade
de medida.
Para medir tensão
é utilizada a unidade volt, que tem como símbolo V
Entretanto, existem situações em que é
necessário medir grandes valores de tensão, como, por exemplo, nas linhas de transmissão
que transportam energia elétrica das usinas até as cidades. Nesses casos, é
utilizado um múltiplo da unidade, o quilovolt (kV), que tem
o valor de 1 000 volts. Assim, para uma linha de transmissão onde a tensão é de
138 000 V, são utilizados 138 kV.
Em outras situações, é necessário medir valores
muito pequenos de tensão, como, por exemplo, em circuitos de aparelhos
eletrônicos, Nesses casos, são utilizados submúltiplos do volt: milivolt (mV),
que representa a milésima parte do Volt (O,OO1V), e microvolt
( V) que representa a milionésima parte do volt (0,000 001 V).
Esquematizando :
Tab. 2 – Múltiplos e submúltiplos do volt
3.4 Instrumentos de
medida
Para comparar o valor de cada grandeza elétrica
com a sua unidade de medida (medir), é utilizado um instrumento adequado.
Para medir
tensão, é utilizado o voltímetro, que tem como símbolo:
Fig. 11 –
Representação do voltímetro
Para medir
grandes valores de tensão, é utilizado o quilovoltímetro:
Fig. 12 –
Representação do kilovoltímetro
Para medir
valores de tensão muito baixos é utilizado o milivoltímetro:
Fig. 13 –
Representação do milivoltímetro
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