Principal diferença - eletricidade estática vs. corrente

Estático e electricidade actual referem-se aos fenômenos relacionados ao comportamento das cargas elétricas. o principal diferença entre a eletricidade estática e a atual é que o termo eletricidade estática refere-se a situações em que há um excesso de cargas em uma região sem que haja um fluxo líquido de carga, enquanto que eletricidade atual refere-se a casos em que há um fluxo líquido de carga em resposta a uma diferença de potencial.

O que é eletricidade estática

Os átomos que constituem os materiais consistem em prótons e elétrons. Os prótons são carregados positivamente enquanto os elétrons são carregados negativamente. Em materiais eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao número de elétrons e, portanto, não há carga líquida. Quando algum material é esfregado, os elétrons podem ser transferidos de um material para outro. O material que perde elétrons agora fica carregado positivamente, enquanto o material que ganha elétrons fica carregado negativamente.

As cargas semelhantes se repelem enquanto as cargas diferentes se atraem. Se você esfregar uma barra de polietileno com um pedaço de pano, alguns elétrons do tecido são transferidos para a barra, tornando-a carregada negativamente. Se você aproximar a haste de um fluxo lento e constante de água de uma torneira, verá que a água se move em direção à haste. Isso ocorre porque as cargas negativas na água se afastam da haste de polietileno, tornando a água mais próxima da haste de polietileno mais positiva. Visto que cargas semelhantes se atraem, o fluxo de água agora se curva em direção à haste. Uma demonstração desse efeito é mostrada no vídeo abaixo:

Quando um material é cobrado, as cargas em excesso estão se repelindo. Assim, sempre que possível, tentam se movimentar e tornar o material neutro novamente para minimizar a repulsão. No entanto, se o material estiver envolto por um isolante, as cargas não podem fluir para outro lugar e, portanto, o material permanece carregado. O termo eletricidade estática descreve esse tipo de situação quando ocorre um acúmulo de carga em excesso, sem nenhuma maneira das cargas se moverem e tornarem o material neutro novamente. Observe que, em termos de prótons e elétrons, são sempre os elétrons que podem se mover. Então, se um material é cobrado negativamente, elétrons tentam fluir Fora do material e se um material é carregado positivamente, elétrons tentam fluir em o material.

Às vezes, porém, se houver um grande número de cargas em excesso, a repulsão é tão alta que os elétrons têm energia suficiente para fluir através de um isolador. É o que acontece durante a queda de um raio. Nuvens de tempestade ficam carregadas à medida que se esfregam umas nas outras na atmosfera. Se cargas suficientes se acumularem na nuvem, os elétrons podem fluir entre o solo e a nuvem para neutralizar a nuvem. A descarga de elétrons é rápida, e isso é o que experimentamos como raio.

Os geradores Van de Graaff também são usados ​​para demonstrar eletricidade estática. Nestes, existe uma correia de borracha que esfrega contra uma escova para criar cargas. Essas cargas são acumuladas em uma cúpula. Se uma pessoa toca a cúpula enquanto está em um isolante, seu cabelo “fica em pé” porque o cabelo fica carregado com a mesma carga e começa a repelir. Se uma pequena esfera de metal é trazida muito perto de um gerador Van de Graaff carregado, as cargas em excesso são transferidas rapidamente na forma de uma faísca. Este processo é o mesmo que acontece durante os raios.

A cúpula de um gerador Van de Graaff descarregando

O que é eletricidade atual

Atual é um termo usado para descrever um fluxo líquido de carga. Especificamente, atual refere-se a taxa de fluxo de carga. O fluxo de carga é configurado por um diferença potencial. Se a cobrança for dada por

, então a corrente elétrica

é:

Quase todas as correntes elétricas com as quais lidamos consistem em um fluxo de elétrons. Convencionalmente, consideramos a direção da corrente na direção oposta à direção do fluxo de elétrons. Da forma como usamos a corrente elétrica, nós os conduzimos em circuitos, e precisamos usar energia para manter uma diferença de potencial para que as cargas continuem a fluir.

Existem dois tipos principais de corrente: em corrente direta, a diferença de potencial que impulsiona a corrente mantém sua direção. Conseqüentemente, os elétrons fluem continuamente ao longo de uma direção. No corrente alternada, a diferença de potencial é constantemente feita para mudar de direção e, em resposta, os elétrons também estão se movendo para frente e para trás. À medida que os elétrons fluem, eles liberam sua energia. Dispositivos elétricos funcionam utilizando essa energia emitida pelos elétrons.

Curiosamente, uma carga em movimento sempre produz um campo magnético ao seu redor. Portanto, sempre que uma corrente flui em um fio, há um campo magnético ao seu redor. Podemos usar esta propriedade para criar eletroímãs.

Diferença entre eletricidade estática e corrente

Fluxo de Carga

No eletricidade estática, há um excesso de um tipo de carga em uma região. No entanto, existe sem fluxo líquido de carga.

No electricidade actual, as cargas fluem em resposta a uma diferença de potencial.

Fluxo constante de corrente

No eletricidade estática, as descargas acontecem quando uma carga grande o suficiente se acumula. Não é possível manter um fluxo constante de carga sem dar tempo para que o material volte a acumular cargas.

No electricidade actual, podemos manter um fluxo constante de corrente ao fornecer energia ao sistema.

Campo magnético

Os campos magnéticos não se formam em torno do material carregado com eletricidade estática.

Desde a electricidade actual consiste no fluxo de cargas, um campo magnético significativo se forma em torno do condutor que carrega a corrente.

Cortesia de imagem:

“Spark by Van de Graaff generator no Museum of Science in Boston, Massachusetts” por Z22 (próprio trabalho) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons