domingo, 17 de julho de 2011

Alessandro Volta – Grande Físico e Precursor da Bateria Elétrica


Alunos: Anderson Lima, Irla Caldas, Jarbas Filho e Kelvin Hamilton.
Curso: Eletrotécnica - 3° Ano
Turno: Vespertino - 88132
Professor: Dielson hohenfeld
Disciplina: Física


Alessandro Giuseppe Volta

No início do século XIX, um novo ramo da física fascinava os pesquisadores, a eletricidade. Era estranho que dois corpos pudessem atrair um ao outro só porque tinham sido friccionados, gerando aquele "fluido misterioso" chamado eletricidade. Para a sociedade de então, eram experiências que lembravam a magia; mas os físicos desconfiavam que o estudo de tais fenômenos, que pareciam ter leis bem determinadas, as quais abririam caminhos a novos conhecimentos, vastos e interessantes. Já vislumbravam relações entre os fenômenos elétricos e químicos, já que a eletricidade parecia favorecer determinadas reações ou dissociações de compostos, entre eles a água.

As experiências, contudo, apresentavam grandes dificuldades, principalmente porque só se sabia produzir eletricidade friccionando dois corpos entre si. Com essa operação, de fato, se obtém a separação de cargas elétricas superficiais, ou seja, um dos corpos passa a ter elétrons em excesso e no outro há falta deles. 

Na época, ainda não se havia conseguido produzir a eletricidade de modo constante, com corrente fluindo continuamente através de um condutor. Existiam máquinas eletrostáticas rudimentares que serviam apenas para um número limitado de experiências. Para medir a quantidade de eletricidade com que se faziam as experiências, usavam-se procedimentos pouco sensíveis, capazes de medir cargas elétricas apenas quando estas fossem grandes. As quantidades pequenas de carga fugiam à capacidade de medida da época. 

Corrente elétrica é o fluxo de elétrons que atravessa um condutor. A primeira fonte de corrente elétrica contínua foi demonstrada em 1800 pelo físico italiano Alessandro Volta. Sua pilha voltaica original usava energia química para produzir corrente elétrica. A pilha consistia de uma série de pares de placas metálicas (uma de prata, e outra de zinco) empilhadas umas sobre as outras, havendo entre cada par um tecido embebido em solução de ácido diluído. 

O mesmo princípio é ainda utilizado na pilha elétrica atual. Suas placas são denominadas eletrodos e devem ser feitas de metais diferentes. Uma delas pode ser feita de carbono. O eletrodo positivo é chamado de ânodo e o eletrodo negativo é chamado de cátodo. A solução ácida é denominada eletrólito e, na pilha seca, é absorvida sob forma de pasta. Diversas pilhas conectadas em série (do positivo para o negativo) recebem o nome de bateria e produzem voltagem mais alta que uma pilha única. Algumas baterias, conhecidas corno acumuladores, podem ser "recarregadas" pela passagem de corrente elétrica que retorna através delas. Princípios semelhantes são empregados na eletrólise e na galvanização.

Após este passo, pouco tempo bastou para que as relações entre as correntes elétricas e os campos magnéticos fossem descobertas. Para isso foi também de grande auxílio outra invenção de Volta: um dispositivo que permitia medir quantidades minúsculas de eletricidade estática. A contribuição de Volta para o progresso da Ciência foi realmente notável, especialmente considerando ter sido um autodidata. Não se dedicou somente à eletrodinâmica, mas se interessou profundamente na solução de diversos problemas industriais.

Curiosidades:

Alessandro Volta teve várias invenções na área da eletrostática. Para conhecer algumas delas veja abaixo: 

Eletróforo

O eletróforo (elletroforo perpetuo) foi inventado por Volta em 1775. Ele é um gerador eletrostático muito simples. Ele consiste de duas placas - uma isolante, que é eletrizada por atrito, e em uma placa metálica, com bordas arredondadas, e de um cabo isolante. Se a placa metálica é encostada na placa isolante eletrizada e tocada, esta se carrega com carga oposta à da placa eletrizada, e a carga assim gerada pode ser retirada afastando-se a placa metálica, segurando-a pelo cabo. O afastamento provoca aumento de tensão, e uma faísca pode ser obtida da placa metálica. Antes de Volta existiram máquinas eletrostáticas mais primitivas.


Eletrômetro de Palha

O eletrômetro de palha é um instrumento envolvido por um recipiente de vidro para evitar correntes de ar. Ele consiste de duas palhas que ficam em contacto com um condutor preso na extremidade superior. Quando o condutor não está carregado à palha fica alinhada na vertical por causa da gravidade, mas quando a bola da extremidade do condutor é tocada por um corpo eletricamente carregado, parte da carga é difundida através do condutor. As palhas, carregadas identicamente, se repelem, formando um ângulo proporcional à carga. O eletrômetro se baseia nas propriedades fundamentais da eletrostática, onde corpos com cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, enquanto aqueles com cargas elétricas opostas se atraem.


Lâmpada de hidrogênio

A lâmpada de hidrogênio foi inventada por Volta em 1777 e ficou muito popular porque ela mostrava a formação de uma chama quando a lâmpada sofria ignição. O hidrogênio gasoso era formado pela reação do zinco metálico com o ácido sulfúrico. A lâmpada de hidrogênio funciona quando o hidrogênio, formado pela reação de zinco metálico com ácido sulfúrico, sofre ignição gerando uma chama.


Pilha de Volta 

A pilha de Volta consiste de discos feitos dos metais zinco e cobre, dispostos empilhados, de alternada e separados por pedaços de tecido que tinham sido mergulhados anteriormente em uma solução de ácido sulfúrico. No momento que um fio condutor é conectado aos discos de zinco e cobre, das extremidades da pilha, há a geração de corrente elétrica. Foi inventada por Volta em 1800.


Pistola elétrica

A pistola elétrica é um dispositivo baseado na propriedade de o metano ser inflamável. Este gás é conhecido como o ar inflamável dos pântanos. A pistola é um tubo cheio do gás que explode quando submetido a uma faísca elétrica oriunda de um dispositivo do tipo de um capacitor. Volta inventou a pistola em 1778 e a usou para estudar as relações estequiométricas entre os componentes das reações de combustão.


Referências:




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