campo elétrico =>Introdução - conceitos:
Campo elétrico e o campo de força provocado por cargas elétricas ou por um sistema de cargas, que estão sujeitas a uma força elétrica. Em geral ocorrendo em uma certa região do espaço, chamado de campo elétrico. As grandezas físicas que dão origem aos campos , são chamadas de fontes do campo. Em corpos eletrizados, o campo que é considerado é o elétrico que tem como fonte a carga elétrica. e létrica. Do ponto de vista físico, o campo elétrico varia com o inverso do quadrado das distancias entre as cargas. O campo elétrico é uniforme, quando numa região ocorrer a mesma, intensidade direção e sentido das linhas de força que estarão espaçadas igualmente. Um campo elétrico pode ser formado no interior das nuvens, entre nuvens, solo e etc. a medida física do campo elétrico ocorre em: Newton (N) ou Coulomb (C) ou volt/m.
=>Aplicação tecnológica do campo elétrico: O conhecimento do funcionamento dos campos elétricos geram diversas aplicações na área tecnológica, assim a engenharia, a medicina, o meio ambiente, a informática, entre outros, conhecem os benefícios gerados pela tecnologia que se valem do campo elétrico.
>Os exemplos são muitos: Sabemos que o corpo humano é capaz de gerar campos elétricos e que o nosso n osso coração é capaz de gerar correntes elétricas que percorrem o tecido muscular do coração resultando em seu funcionamento. Toda corrente elétrica gera um campo elétrico e uma grandeza vetorial que pode ser captado por aparelhos e transformados em traçados. Esse aparelho que capta e analisa o campo elétrico gerado no coração é o eletrocardiograma, aparelho amplamente utilizado na medicina.
Outro beneficio do campo elétrico para a medicina e a pesquisa biológica e a eletroforese, esse equipamento e capaz de separar moléculas muito pequenas , ou submete -lãs a um campo elétrico. Esse equipamento e amplamente utilizado na analise do sangue com diversas aplicações. Muitos outros equipamentos tecnológicos utilizam o campo elétrico na atividade medica. E uma das mais recentes é a ressonância magnética, que usa campos eletromagnéticos na produção de imagens para o diagnostico de varias doenças.
Outra aplicação tecnológica esta no vasto uso de capacitores. Os capacitores são dispositivos capazes de armazenar cargas elétricas. O capacitor plano é feito por duas placas planas paralelas com dois terminais. O fato das duas placas serem paralelas faz com que se forme entre elas um CEU. Uma aplicação pratica dos capacitores é o FLASH de uma maquina fotográfica. Os capacitores nesse caso, acumulam energia em campo elétrico para fazer o FLASH disparar. Outras aplicações praticas do campo elétrico são as foto copiadoras, dispositivos de despoluição do ar e para raios.
:!: curiosidade: A observação que o corpo elétrico humano e capaz de gerar campos elétricos permite o desenvolvimento de uma tecnologia que poderá permitir que o nosso corpo faça parte integrante de uma rede de informática. humam área network que através da tecnologia chamada de ‘’ red tacton’’ utiliza o campo elétrico formado no corpo humano como um ‘meio’ de transmissão rápida e segura utilizando-se de um dispositivo transmissor/receptor red tacton. Assim 2 corpos e 2 computadores poderiam trocar informações através do campo elétrico do corpo dos usuários.
Nanotecnologia traz de volta os componentes eletromecânicos
Uma equipe de pesquisadores norte-americanos e alemães, demonstrou um novo mecanismo eletromecânico em nanoescala para emissão de campo que poderá levar a uma nova classe de telas planas de baixíssimo consumo de energia.
A emissão de campo é o processo no qual os elétrons se afunilam e passam através de uma barreira na presença de um forte campo elétrico. Esse processo de tunelamento quântico é um importante mecanismo para barreiras extremamente finas, como as que existem nas junções metalsemicondutor nos componentes eletrônicos.
O componente consiste em uma "ilha" com uma nanopartícula de ouro no topo que é capaz de oscilar mecanicamente entre dois eletrodos. Os eletrodos, um de cada lado da ilha, fazem a recarga e a detecção da emissão de corrente. Além disso, segundo o artigo publicado na revista Physical Review Letters, o aparato não precisa estar em baixas temperaturas, como em outras experiências do mesmo tipo já apresentadas.
"A emissão de campo a partir de pontas microscópicas tem sido uma ferramenta fundamental da física experimental por décadas, e os emissores em nanoescala estão sendo objeto de intensa pesquisa," explica Robert Blick, um dos autores do artigo. "[...]nosso pêndulo nanomecânico mostra um novo comportamento já em baixas voltagens."
Os cientistas agora querem ir mais a fundo e controlar a emissão de campo, fazendo com que os elétrons fluam ordenadamente, um de cada vez. Desta forma, eles poderão chegar ao extremo da miniaturização e ao consumo mínimo de energia, quando os componentes eletrônicos funcionarão a partir de correntes elétricas criadas por elétrons individuais. Aplicações tecnológicas de Campo Elétrico - Capacitores
Um Capacitor ou Condensador é um componente que armazena energia num campo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica.
Os formatos típicos consistem em dois eletrodos ou placas que armazenam cargas opostas. Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante ou por um dielétrico. A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o dielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total no dispositivo é sempre zero.
Capacitores são comumente usados em fontes de energia onde elas suavizam a saída de uma onda retificada completa ou meia onda.
Por passarem sinais de Corrente Alternada mas bloquearem Corrente Contínua, capacitores são freqüentemente usados para separar componentes de AC e DC de um sinal. Este método é conhecido como acoplamento AC.
Capacitores também são usados na correção de fator de potência. Tais capacitores freqüentemente vêm como três capacitores conectados como uma carga de três fases. Geralmente, os valores desses capacitores não são dados pela sua capacitância, mas pela sua potência reativa em Volt Ampère reativos (VAr).
Aplicações tecnológicas de campo elétrico ou dispositivos tecnológicos. Link: http://www.fsc.ufsc.br
Em 1800, o conde Alessandro Volta inventou a pilha elétrica, ou bateria, logo transformada por outros pesquisadores em fonte de corrente elétrica de aplicação prática. Em 1820, André-Marie Ampère demonstrou as relações entre correntes paralelas e, em 1831, Michael Faraday fez descobertas que levaram ao desenvolvimento do dínamo, do motor elétrico e do transformador.
TRANSFORMADORES Entre a usina hidrelétrica e nossas casas, existe a necessidade de utilizarmos transformadores. Isto porque são os fios que conduzem a energia elétrica e estes fios perdem energia de acordo com a lei Joule-Lenz Peri. Esta perda é proporcional ao quadrado da corrente. Para amenizarmos estas perdas temos que reduzir a intensidade da corrente.
Como a potência é proporcional à tensão e à corrente (P=V.i), podemos transmitir a mesma potência com alta tensão e corrente baixa.O transformador é que realiza tais alterações.
O transformador é constituído de um enrolamento primário N1 e outro secundário N2 ligados por um núcleo de ferro, sendo que os enrolamentos devem estar separados um do outro.
Quando o enrolamento primário é ligado a um circuito de corrente alternada, esta corrente cria um campo magnético proporcional a ela própria e ao número de voltas do enrolamento. Como a corrente é alternada aparece um fluxo da variação deste campo na região do secundário que induz um campo elétrico, de forma que, quanto maior for o fluxo dessa variação, maior a intensidade do campo elétrico induzido em cada espira. A tensão no secundário é então proporcional ao campo elétrico induzido e ao número de voltas do enrolamento.
Nos transformadores elevadores o N2 tem número maior que N1, mas em N2
o diâmetro do fio é menor pois a corrente tem que ser menor. O contrário vale para o transformador rebaixador.
O núcleo fechado de ferro tem a função de aumentar e concentrar o fluxo deste campo magnético de forma a induzir no secundário uma corrente elétrica alternada e de mesma freqüência.
Importante é ressaltar que o rendimento de um transformador é da ordem de 98%.
Fraturas em metais e ligas podem ser inibidas com campo elétrico
Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/02/2008
A aplicação de um campo elétrico sobre uma peça metálica sujeita a stress pode evitar a formação de micro-fissuras que diminuem a vida útil de aviões, carros e até equipamentos eletrônicos. A descoberta vai permitir o aumento da vida útil desses equipamentos e a criação de novas técnicas de manutenção preventiva em virtualmente qualquer estrutura metálica.
Preventivo e curativo
Os engenheiros da Universidade de Massachusetts, nos Estados Unidos, descobriram que um forte campo elétrico pode estabilizar a su perfície de metais, ligas e de qualquer superfície condutora de eletricidade. E o seu efeito não é meramente preventivo: o campo elétrico faz uma espécie de cicatrização no material, eliminando trincas já existentes.
Ação do stress
Nos materiais metálicos o stress geralmente se concentra na superfície. Ele
também acontece nas interfaces entre dois tipos de materiais, como nos circuitos eletrônicos, nos quais se utiliza metal e plástico. O campo elétrico estabiliza tanto a superfície quanto a interface, inibindo a formação de fissuras e trincas e selando as trincas que já haviam aparecido antes.
"Tradicionalmente o aumento à resistência a trincas tem se baseado na melhoria das propriedades físicas da superfície por meio do polimento e revestimento, ou reforçando as interfaces. Nosso estudo propõe um enfoque drasticamente diferente para aumentar a resistência a trincas e aumentar a vida útil de peças e equipamentos," diz o professor Dimitrios Maroudas, coordenador da pesquisa.
Vento de elétrons move os átomos
O campo elétrico melhora a resistência às fissuras e trincas fazendo com que os átomos da superfíce do material migrem quando atingidos pelo "vento de elétrons" causado pelo fluxo de eletricidade. O processo n ão é muito diferente do que acontece com os grãos de areia na praia, que, levados pelo vento, rapidamente tapam irregularidades na superfície.
Materiais magnéticos e ópticos
A migração dos átomos levanta a possibilidade da aplicação da técnica para outros tipos de materiais. Por exemplo, materiais magnéticos poderão em tese ser consertados com campos magnéticos. E materiais ópticos poderão ser reforçados apenas com a aplicação de luz na intensidade correta.
