Independência dos Estados Unidos - Boston tea party - História


Ao longo do século XVII, o envolvimento da Inglaterra em guerras pela Europa tornou-se um dos grandes fatores explicativos de toda liberdade política e econômica concedida às Treze Colônias. Entre os conflitos em que a Inglaterra se envolveu, a Guerra dos Sete Anos (1756 – 1763) foi responsável pelo esvaziamento dos cofres públicos do país. Buscando sanar suas contas, a Inglaterra resolveu enrijecer suas relações com as colônias.
Em 1764, a chamada Lei do Açúcar obrigava os colonos a pagar uma taxa adicional sob qualquer carregamento de açúcar que não pertencesse às colônias britânicas. Com tal exigência, a autonomia econômica dos colonos começava a ser ameaçada. No ano seguinte, a Lei do Selo exigia a compra de um selo presente em todos os documentos que circulassem pelo território. Já em 1773, a Lei do Chá obrigava a colônia a consumir somente o chá oriundo das embarcações britânicas.

Inconformados com tais desmandos e inspirados pelos escritos dos pensadores John Locke e Thomas Paine – francos opositores da dominação colonial – os colonos norte-americanos começaram a se opor à presença britânica nas Treze Colônias. Em dezembro de 1773, organizaram uma revolta contra o monopólio do chá que ficou conhecida como Boston Tea Party. Intransigente aos protestos coloniais, a Inglaterra decidiu fechar o porto de Boston (local da revolta) e impor as chamadas Leis Intoleráveis.
No ano seguinte, reunidos no Primeiro Congresso da Filadélfia, os colonos redigiram um documento exigindo o fim das exigências metropolitanas. No Segundo Congresso da Filadélfia, ocorrido em 4 de julho de 1776, os colonos resolveram romper definitivamente com a Inglaterra, proclamando a sua Independência.

Não reconhecendo as resoluções do Congresso da Filadélfia, a Inglaterra entrou em conflito contras as 13 colônias. Esses confrontos marcaram a chamada Guerra de Independência das Treze colônias. Apoiados pelos franceses, inimigos históricos da Inglaterra, as Treze Colônias venceram a guerra, tendo sua independência reconhecida em 1783.

Adotando um sistema político republicano e federalista, os Estados Unidos promulgaram sua carta constitucional em 1787. Os ideais de liberdade e prosperidade defendidos pelos fundadores da república norte-americana não refletiam a situação dispares dos estados do Norte e do Sul. Tais diferenças acabaram por promover um conflito interno, que ficou conhecido como Guerra de Secessão.
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Tensão elétrica

Tensão elétrica

 
      
Símbolo internacional de segurança: "Atenção, risco de choque elétrico" (ISO 3864).
Tensão elétrica (denotada por ∆V), também conhecida como diferença de potencial (DDP) ou voltagem (termo mal aceito entre a comunidade científica lusófona), é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia elétrica potencial por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt - em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta - ou em joules por coulomb. A diferença de potencial é igual ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se movimentar uma carga qualquer. Uma diferença de potencial pode representar tanto uma fonte de energia (força eletromotriz), quanto pode representar energia "perdida" ou armazenada (queda de tensão). Um voltímetro pode ser utilizado para se medir a DDP entre dois pontos em um sistema, sendo que usualmente um ponto referencial comum é a terra. A tensão elétrica pode ser causada por campos elétricos estáticos, por uma corrente elétrica sob a ação de um campo magnético, por campo magnético variante ou uma combinação de todos os três.

 Tensão e Lei de Ohm

 
Por analogia, a tensão elétrica seria a "força" responsável pela movimentação de elétrons. O potencial elétrico mede a força que uma carga elétrica experimenta no seio de um campo elétrico, expressa pela lei de Coulomb. Portanto a tensão é a tendência que uma carga tem de ir de um ponto para o outro. Normalmente, toma-se um ponto que se considera de tensão=zero e mede-se a tensão do resto dos pontos relativamente a este.
A tensão elétrica entre dois pontos, ou seja [(+) e (-)] é definida matematicamente como a integral de linha do campo elétrico:
V_a - V_b = \int _a ^b \mathbf{E}\cdot d\mathbf{l} = \int _a ^b E \cos \phi dl.
Para facilitar o entendimento da tensão elétrica pode-se fazer uma analogia entre esta e a pressão hidráulica. Quanto maior a diferença de pressão hidráulica entre dois pontos, maior será o fluxo, caso haja comunicação entre estes dois pontos. O fluxo (que em eletrodinâmica seria a corrente elétrica) será assim uma função da pressão hidráulica (tensão elétrica) e da oposição à passagem do fluido (resistência elétrica). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente contínua:
U = R \cdot I
onde:
  • R = Resistência (ohms)
  • I = Intensidade da corrente (ampères)
  • U = Diferença de potencial ou tensão (volts)
Em corrente alternada, substitui-se a resistência pela impedância:
U = Z \cdot I
onde:
  • Z = Impedância (ohms)
Pelo método fasorial, em corrente alternada, todas as variáveis da equação são complexas. A impedância representa, além da resistência a passagem de corrente elétrica, também o deslocamento angular na forma de onda produzido pelo equipamento (capacitores e bobinas ou indutores).
Podemos resumir em tais fórmulas matemáticas que a tensão eléctrica seria a diferença de potencial elétrico, entre dois pontos, que geraria uma força capaz de movimentar os elétrons entre esses dois pontos distintos no espaço. O valor numérico desta grandeza física, medida em volts, seria então o resultado da multiplicação entre o valor da resistência (em ohms) e o valor da corrente (em ampères).

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
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Tensão elétrica

Tensão elétrica

 
 
Símbolo internacional de segurança: "Atenção, risco de choque elétrico" (ISO 3864).
Tensão elétrica (denotada por ∆V), também conhecida como diferença de potencial (DDP) ou voltagem (termo mal aceito entre a comunidade científica lusófona), é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia elétrica potencial por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt - em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta - ou em joules por coulomb. A diferença de potencial é igual ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se movimentar uma carga qualquer. Uma diferença de potencial pode representar tanto uma fonte de energia (força eletromotriz), quanto pode representar energia "perdida" ou armazenada (queda de tensão). Um voltímetro pode ser utilizado para se medir a DDP entre dois pontos em um sistema, sendo que usualmente um ponto referencial comum é a terra. A tensão elétrica pode ser causada por campos elétricos estáticos, por uma corrente elétrica sob a ação de um campo magnético, por campo magnético variante ou uma combinação de todos os três.

Tensão e Lei de Ohm

 
Por analogia, a tensão elétrica seria a "força" responsável pela movimentação de elétrons. O potencial elétrico mede a força que uma carga elétrica experimenta no seio de um campo elétrico, expressa pela lei de Coulomb. Portanto a tensão é a tendência que uma carga tem de ir de um ponto para o outro. Normalmente, toma-se um ponto que se considera de tensão=zero e mede-se a tensão do resto dos pontos relativamente a este.
A tensão elétrica entre dois pontos, ou seja [(+) e (-)] é definida matematicamente como a integral de linha do campo elétrico:
V_a - V_b = \int _a ^b \mathbf{E}\cdot d\mathbf{l} = \int _a ^b E \cos \phi dl.
Para facilitar o entendimento da tensão elétrica pode-se fazer uma analogia entre esta e a pressão hidráulica. Quanto maior a diferença de pressão hidráulica entre dois pontos, maior será o fluxo, caso haja comunicação entre estes dois pontos. O fluxo (que em eletrodinâmica seria a corrente elétrica) será assim uma função da pressão hidráulica (tensão elétrica) e da oposição à passagem do fluido (resistência elétrica). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente contínua:
U = R \cdot I
onde:
  • R = Resistência (ohms)
  • I = Intensidade da corrente (ampères)
  • U = Diferença de potencial ou tensão (volts)
Em corrente alternada, substitui-se a resistência pela impedância:
U = Z \cdot I
onde:
  • Z = Impedância (ohms)
Pelo método fasorial, em corrente alternada, todas as variáveis da equação são complexas. A impedância representa, além da resistência a passagem de corrente elétrica, também o deslocamento angular na forma de onda produzido pelo equipamento (capacitores e bobinas ou indutores).
Podemos resumir em tais fórmulas matemáticas que a tensão eléctrica seria a diferença de potencial elétrico, entre dois pontos, que geraria uma força capaz de movimentar os elétrons entre esses dois pontos distintos no espaço. O valor numérico desta grandeza física, medida em volts, seria então o resultado da multiplicação entre o valor da resistência (em ohms) e o valor da corrente (em ampères).

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Carga elétrica

Carga elétrica

 
 
Eletromagnetismo
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Eletricidade · Magnetismo
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Carga elétrica (AO 1945: carga eléctrica) é uma propriedade física fundamental que determina as interações eletromagnéticas. Esta carga está armazenada em grande quantidade nos corpos ao nosso redor, mas a percepção dela não ocorre facilmente. Convenciona-se a existência de dois tipos de carga, a positiva e a negativa, que, em equilíbrio, são imperceptíveis. Quando há tal igualdade ou equilíbrio de cargas num corpo, diz-se que está eletricamente neutro, ou seja, está sem nenhuma carga líquida para interagir com outros corpos. Um corpo está carregado eletricamente quando possui uma pequena quantidade de carga desequilibrada ou carga líquida. Objetos carregados eletricamente interagem exercendo forças, de atração ou repulsão, uns sobre os outros. A unidade de medida da grandeza carga elétrica no Sistema Internacional de Unidades é o coulomb, representado por C, que recebeu este nome em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb.
Entre partículas elétricas existem forças gravitacionais de atração devido às suas massas e forças elétricas devido às suas cargas elétricas. Nesse caso, as forças gravitacionais podem ser desprezadas, visto que a massa de uma partícula é ínfima. A força gravitacional só é perceptível quando há a interação entre corpo de massas de grandes proporções, como a terra e a lua, por exemplo.
As partículas elementares são o próton, o elétron, o nêutron e o fóton. Os prótons e os elétrons possuem cargas elétricas iguais em módulo, enquanto que os nêutrons e os fótons são eletricamente neutros. Por mera convenção define-se que os prótons possuem uma carga elétrica elementar de uma unidade positiva, representada por +e, e também que os elétrons têm uma carga elétrica negativa, expressa por -e.

 Lei de Coulomb


 
Pela lei de Coulomb, duas cargas elétricas pontuais de 1 coulomb separadas de um metro exercem uma sobre a outra uma força de 9 × 109 N, isto é, aproximadamente o peso de 9 000 000 toneladas. O coulomb é, portanto, uma unidade de ordem de grandeza elevada para exprimir quantidades de cargas estáticas e utilizam-se geralmente seus sub-múltiplos microcoulomb (μC) ou nanocoulomb (nC).
Outras unidades de medida de carga elétrica, usadas em situações especiais, são:
  • Carga elementar (e);
  • Ampère-hora (Ah);
  • Abcoulomb (AbC);
  • Statcoulomb (StC).
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Corrente contínua

Corrente contínua

 
    
Tipos de corrente contínua
Corrente contínua, corrente direta, corrente galvânica ou ainda corrente constante (CC ou DC do inglês direct current) é o fluxo ordenado de elétrons sempre numa direção. Esse tipo de corrente é gerado por baterias de automóveis ou de motos (6, 12 ou 24V), pequenas baterias (geralmente de 9V), pilhas (1,2V e 1,5V), dínamos, células solares e fontes de alimentação de várias tecnologias, que retificam a corrente alternada para produzir corrente contínua. Normalmente é utilizada para alimentar aparelhos eletrônicos (entre 1,2V e 24V) e os circuitos digitais de equipamento de informática (computadores, modems, hubs, etc.).
Este tipo de circuito possui um polo negativo e outro positivo (é polarizado), cuja intensidade é mantida. Mais corretamente, a intensidade cresce no início até um ponto máximo, mantendo-se contínua, ou seja, sem se alterar. Quando desligada, diminui até zero e extingue-se.

 História

As primeiras experiências de eletrodinâmica foram feitas com corrente contínua. As primeiras linhas de transmissão também usavam CC. Posteriormente passou-se a usar Corrente alternada devido às dificuldades de conversão (elevação/diminuição) da tensão em CC. No entanto com o desenvolvimento da tecnologia (inversores), voltou-se a usar CC nas linhas de transmissão. Atualmente é usada corrente contínua em alta tensão (CCAT) na linha de transmissão de Itaipu: 600 kV.

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Corrente alternada

Corrente alternada

 
    
Forma de onda da Corrente Alternada.
A corrente alterna  ou corrente alternada  (CA ou AC - do inglês alternating current), é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido permanece constante ao longo do tempo. A forma de onda usual em um circuito de potência CA é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais eficiente. Entretanto, em certas aplicações, diferentes formas de ondas são utilizadas, tais como triangular ou ondas quadradas. Enquanto a fonte de corrente contínua é constituída pelos pólos positivo e negativo, a de corrente alternada é composta por fases (e, muitas vezes, pelo fio neutro).

 

 História

A corrente alternada surgiu quando Nikola Tesla foi contratado por J. Westinghouse para construir uma linha de transmissão entre Niágara e Búfalo, em NY. Thomas Edison fez o possível para desacreditar Tesla, mas o sistema polifásico de Tesla foi adotado. A Corrente Alternada é a forma mais eficaz de se transmitir uma corrente elétrica por longas distâncias. Nela os elétrons invertem o seu sentido várias vezes por segundo.
Na primeira metade do século XX havia sistemas de Corrente Alternada de 25 Hz no Canadá (Ontário) e no norte dos EUA. Em alguns casos alguns destes sistemas (por exemplo, nas Cataratas do Niágara) perduram até hoje por conveniência das fabricas industriais que não tinham interesse em trocar o equipamento para que operasse a 60 Hz. As baixas freqüências facilitam construção de motores de baixa rotação, já que esta é diretamente proporcional à frequência.
Há também sistemas de 16,67 Hz em ferrovias da Europa (Suíça e Suécia).
Sistemas AC de 400 Hz são usados na indústria têxtil, aviões, navios, espaçonaves e em grandes computadores.
Na maioria dos países da América, inclusive Brasil e EUA, a frequência da rede elétrica é de 60 Hz. Na Europa, inclusive em Portugal, é usada a frequência de 50 Hz. A frequência de 50 Hz também é usada em alguns países da América do Sul, como por exemplo a Argentina, a Bolívia, o Chile e o Paraguai.
A Corrente Alternada foi adotada para transmissão de energia elétrica a longas distâncias devido à facilidade relativa que esta apresenta para ter o valor de sua tensão alterada por intermédio de transformadores. Além disso as perdas em CA são bem menores que em CC. No entanto as primeiras experiências e transmissões foram feitas com Corrente contínua (CC).

 Matemática

A forma de onda de corrente e tensão em CA pode ser descrita matematicamente na fómula:
v(t)=V \cdot \sen(2 \pi f t + \phi_{v})\,
i(t)=I \cdot \sen(2 \pi f t + \phi_{i})\,
O valor de pico-a-pico de uma tensão alternada é definida como a diferença entre seu pico positivo e seu pico negativo. Desde o valor máximo de seno (x) que é +1 e o valor mínimo que é -1, uma tensão CA oscila entre +A e -A. A tensão de pico-a-pico, escrita como VP-P, é, portanto (+A) − (−A) = 2 × A.
Geralmente a tensão CA é dada quase sempre em seu valor eficaz, que é o valor quadrático médio desse sinal elétrico (em inglês é chamado de root mean square, ou rms), sendo escrita como Vef (ou Vrms). Para uma tensão senoidal:
V_{\mathrm{ef}}={A \over {\sqrt 2}}={A{\sqrt 2} \over 2}
Vef é útil no cálculo da potência consumida por uma carga. Se a tensão CC de VCC transfere certa potência P para a carga dada, então uma tensão CA de Vef irá entregar a mesma potência média P para a mesma carga se Vef = VCC. Por este motivo, rms é o modo normal de medição de tensão em sistemas de potência.
Para ilustrar estes conceitos, considere a tensão de 220 V CA usada em alguns estados brasileiros. Ela é assim chamada porque seu valor eficaz (rms) é, em condições normais, de 220 V. Isto quer dizer que ela tem o mesmo efeito joule, para uma carga resistiva, que uma tensão de 220V CC. Para encontrar a tensão de pico (amplitude), podemos modificar a equação acima para:
A=V_{\mathrm{ef}} \cdot \sqrt 2
Para 220 V CA, a tensão de pico VP ou A é, portanto, 220 V × √2 = 311 V (aprox.). O valor de pico-a-pico VP-P de 220V CA é ainda mais alta: 2 × 220 V × √2 = 622V (aprox.)
Note que para tensões não senoidais, temos diferentes relações entre seu pico de magnitude valor eficaz. Isso é de fundamental importância ao se trabalhar com elementos do circuito não lineares que produzem correntes harmônicas, como retificadores.

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Densidade de corrente elétrica

Densidade de corrente elétrica

 
    
Densidade de corrente elétrica é o vector de magnitude igual à quantidade de carga elétrica por unidade de tempo que passa em determinada área superficial, e de direcção e sentido dados pelo vetor normal à mesma área superficial.
Dado pela fórmula: \ J = q.n.V_d
Onde \ q é a carga envolvida, \ n é o numero de cargas por unidade de volume e \ V_d é a velocidade de deriva das cargas.
A densidade de corrente elétrica é facilmente obtida por: \ J = I/S, onde J é a densidade, I é a corrente e S é a bitola do fio (área).
J também pode ser dado pela fórmula:
\ J = \rho.v
Onde \ \rho é a densidade da carga e \ v é a velocidade.

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