Para onde vão os elétrons?

7 de abril, 2015 às 14:35 | Postado em Eletricidade, Estrutura da matéria

Boa noite.
Sou um entusiasta da eletricidade e tenho uma dúvida que me corrói por dentro e não encontro resposta em lugar algum…
A corrente elétrica é o “fluxo ordenado de elétrons”, onde esses elétrons vão para “frente e para trás” conforme a alteração do rotor nos geradores.
Minha dúvida é a seguinte:
Esses elétrons entram em uma TV e o que acontece? Eles são “consumidos” pelas cargas da TV?
Alguem comentou em algum fórum que os “elétrons entram no aparelho, este aparelho consome esses elétrons, e eles retornam pelo neutro”. Isso é verdadeiro?
Aguardo

Fontes ou geradores elétricos NÃO produzem cargas elétricas. As cargas elétricas com mobilidade (cargas livres) nos condutores (elétrons em condutores metálicos, íons em condutores iônicos, …) existem independentemente da existência da corrente elétrica; a corrente elétrica é, como afirmado acima, “fluxo ordenado de elétrons” e/ou de outros tipos de cargas livres. As fontes ou geradores energizam eletricamente os circuitos aos quais estão conectadas conferindo energia para colocar as cargas livres em movimento ordenado (movimento de deriva), isto é, produzir uma corrente elétrica.

Uma analogia mecânica com uma bem conhecida roda de  água em um moinho pode auxiliar. A roda de água NÃO consome água, isto é, a água passa pela roda lhe transferindo energia mecânica. A água desce através de uma diferença de potencial gravitacional e transfere energia à roda. De maneira análoga as cargas livres nos condutores permitem transferência de energia da fonte para o consumidor mas neste processo NÃO há consumo das cargas assim como a água que passa pela roda não é consumida: as cargas se movem através uma região onde existe uma diferença de potencial elétrico. Nesta analogia mecânica os processos de absorção de energia solar pela água, a consequente evaporação, a condensação e a queda da água (chuva) na parte alta do reservatório do qual sai a água para a roda, cumprem o papel da fonte ou gerador de energia elétrica em circuitos elétricos.

Portanto, assim como a água é a “substância de trabalho” que permite a transferência de energia para a roda, as cargas livres nos condutores permitem que a energia elétrica proveniente gerador seja transformada em outras formas de energia: mecânica em motores elétricos, sonora em altofalantes, luminosa em lâmpadas, térmica em estufas e aquecedores variados, …

O fato de as cargas livres poderem se mover e realmente adquirirem um movimento de deriva graças a um campo elétrico na região onde elas se encontram, constituindo uma corrente elétrica, é o que possibilita o aparecimento das diferentes formas de energia listadas no parágrafo anterior. E tal é possível também quando as cargas livres oscilam “para frente e para trás” em circuitos de corrente alternada. Os circuitos de corrente alternada não encaixam na analogia mecânica da roda de água e, como ocorre usualmente com analogias,  elas (as analogias) são “muletas cognitivas” que nos auxiliam o entendimento mas que não devem ser levadas muito adiante, até as últimas consequências.

Outras questões relacionadas com o tema:

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“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Comentário do M.Sc.Engº Wagner da Gama Melo – RMS INDÚSTRIA DE EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS LTDA.

Legal. Uma analogia que costumo fazer, ao completar a analogia da transferência de energia dos elétrons usando o exemplo da água do moinho, é com uma corda em laço. De um lado seguramos um lado do laço e do outro passamos ele por um pino. Ao puxar a corda (um dos lados do laço), sob tensão, o mesmo se movimenta e aquece, por atrito, o pino do outro lado (um exemplo para a corrente contínua). Se puxarmos para um lado e depois alternarmos o movimento para o outro, também haverá aquecimento do pino (corrente alternada). Energia mecânica se transformando em térmica usando um sistema de “corrente” em laço fechado. Analogias…sempre incompletas e limitadas mas…como ajudam!

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