Diferença de potencial, distribuição de cargas e força eletromotriz

4 de julho, 2015 às 17:59 | Postado em Corrente contínua e alternada, Eletricidade, Eletromagnetismo

Boa noite! Sempre tive uma grande dúvida…Como exatamente(aprofundadamente) uma fonte de fem inserida em um circuito gera corrente elétrica? Ao meu ver, a ddp é uma diferença de níveis de energia, sendo assim as cargas tendem a ir do potencial maior para o menor…mas como essa diferença de potencial é gerada? Em baterias, por exemplo, há um processo de separação de cargas. São essas cargas que geram o campo elétrico necessário para iniciar uma corrente? Mas se essas cargas são distribuídas ao longo do condutor, como o campo elétrico permanece?

Uma fonte de fem realiza trabalho sobre as cargas livres que por ela circulam (as cargas livres em fontes eletroquímicas como as pilhas não são elétrons mas íons), transportando-as de um terminal para o outro da fonte CONTRA a força eletrostática que existe interiormente à fonte, aumentando portanto a energia potencial eletrostática das cargas livres quando atravessam a fonte. Externamente à fonte o movimento de deriva das cargas livres acontece no sentido da força eletrostática que é exercida sobre as cargas livres e quando tal acontece a energia potencial eletrostática das cargas livres diminui.

A existência dos campos eletrostáticos no circuito (e portanto de forças eletrostáticas sobre as cargas livres), necessários a manutenção do movimento de deriva das cargas livres nos condutores externos à fonte, depende de excedentes de carga distribuídos em todo o circuito. Os excedentes de carga distribuídos no circuito somente não se neutralizam graças a uma fonte que constantemente energiza o circuito.

Para compreender um pouco mais sobre os excedentes de carga distribuídos em um circuito vide o artigo publicado no Caderno Brasileiro de Ensino de Física intitulado Tensão e cargas superficiais – o que Wilhelm Weber já sabia há 150 anos. E sobre o cálculo dos campos eletrostáticos produzidos pelos excessos de carga em condutores conduzindo corrente o livro do Prof. Assis (UNICAMP) é uma referência importante: A FORÇA ELÉTRICA DE UMA CORRENTE.  A versão gratuita do livro se encontra em  The-Electric-Force-of-a-Current.pdf.

Vide também as seguintes postagens:

Campo elétrico externamente a condutores conduzindo corrente

Mais sobre campo elétrico externamente a condutores conduzindo corrente

O entendimento completo do circuito elétrico

Vide também http://www.energiaeletrica.net/cargas-superficiais-o-elo-perdido-dos-circuitos/

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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