Lento como uma tartaruga – Velocidade da eletricidade

Turtle inside the Light Bulb

Você pode se surpreender ao saber que os elétrons fluem - através de um fio de cobre - muito mais lento que uma tartaruga anda.

Cada fio que conduz um fluxo de elétrons, produzindo corrente elétrica utilizável, é composto por milhares de milhões de átomos. Para mover ao longo dela, os elétrons têm que percorrer estes átomos, aleatoriamente em ziguezague, resultando na taxa de fluxo líquido, chamada de “velocidade de deriva”, em uma determinada direção sendo bastante lento.

Como lento exatamente? Para calculá-lo, usamos esta fórmula: I = n*A*v*Q ou v = I/(n*A*Q)

I é a corrente, n é o número de elétrons por metro cúbico, A é a seção transversal do fio, Q é a carga de um elétrons e v é a velocidade de deriva dos elétrons.

Como o número de elétrons em um fio de cobre (n) é de 8,5 * 1,028 por m3, e a carga de um elétron (Q) é de 1,6 * 10-19C, se nós também soubermos a área transversal e a atual, podemos calcular a velocidade de deriva dos elétrons.

Por exemplo, suponha que você tenha uma corrente de 14 ampères e um fio de cobre com uma seção transversal de 3 * 10-6 m2. Conecte todos os números e você terá que os elétrons estão se movendo a uma velocidade de 3.4 * 10-4 m/s - ou cerca de um terço de um milímetro por segundo.

Para colocá-lo em valores que são mais fáceis de conceituar, isso funciona para cerca de 1,2 metros (4,1 pés) por hora - um ritmo muito mais lento do que a média de uma tartaruga, que pode cobrir cerca de 800 pés, no mesmo espaço de tempo.

Então, como é que algo que é essencialmente mais lento que uma tartaruga pode digamos  acender uma luz em uma sala instantaneamente?




Reação em cadeia:

Os átomos do fio são amontoados o que faz o processo lento, pois deixa os elétrons meio presos um no outro. Quando o interruptor é ligado, graças a diferença de potencial elétrico criada pelo gerador, uma força é criada para mover os elétrons, um empurrando seu vizinho, que empurra seu vizinho por todo caminho do fio.

Então, enquanto nenhuma força de impulsão for acionada para fazer os elétron passarem pelo fio não haveria luz, ou seja um gerador precisa estar sempre ligado - como você deve ter pensado –. Não é diferente de quando você liga a sua torneira e instantaneamente sai água, mesmo a fonte estando muitas milhas de distância.

  1. Joel Alvarenga

    11 de agosto de 2015 em 21:27

    Lembrando que, como na sua casa é utilizada corrente alternada, não necessariamente o elétron que está a 1m da lâmpada chegará nela.

  2. Maurício Rocha

    11 de agosto de 2015 em 10:33

  3. Wyvern Björk

    10 de agosto de 2015 em 21:14

    Dá para entender, mas infelizmente a qualidade da explicação está abaixo do nível aceitável tornando esse post completamente confuso na maioria das partes. Quem vem nesse site procurando por esse tipo de conteúdo vai sentir uma grande dificuldade para entender o assunto por completo, visito o ML a mais ou menos 1 ano e meio (me cadastrei recentemente apenas para comentar) e posso afirmar com toda certeza que esse foi um dos piores posts que já encontrei por aqui.

    • Luciano Saádeh

      11 de agosto de 2015 em 01:05

      Desculpem pela má explicação. Melhorarei…

  4. chapolim do mal

    10 de agosto de 2015 em 19:29

    O post nem é tão complicado assim, dá pra entender mas eu achei meio nada a ver com o propósito do site.

    • Joel Alvarenga

      11 de agosto de 2015 em 21:24

      Qual seria o propósito do site?

      • chapolim do mal

        11 de agosto de 2015 em 21:56

        Mais teorias, menos cálculos, eles explicariam mas não fariam a matemática.

        • Joel Alvarenga

          13 de agosto de 2015 em 16:23

          As duas são formas teóricas, só utilizam linguagens diferentes.

  5. Frank the Rabbit

    10 de agosto de 2015 em 17:56

    Aham, tendi tudo. Massa esse post.

  6. André Silva

    10 de agosto de 2015 em 17:20

    Nem li porque já vi que não vou entender.

  7. Hotarius Hilarius Repugnants

    10 de agosto de 2015 em 16:55

    explicou explicou e nao explicou kkkk

  8. Tolerância Zero

    10 de agosto de 2015 em 16:53

    O cara provavelmente copia um texto gringo e não se dá nem o trabalho de utilizar metros, em vez de pés, como unidade de medida.

    • Luciano Saádeh

      11 de agosto de 2015 em 01:14

      Óbvio, até porque pés é só gringo né, amigo? Tá sabendo bem.

      • Tolerância Zero

        11 de agosto de 2015 em 01:25

        Esse tipo de medida não é muito (nem um pouco) utilizada no Brasil, disso eu sei.

        • Fábio Lima

          11 de agosto de 2015 em 06:18

          Só em caso de altitude,mas não veio ao caso.

  9. Fantasma Renegado

    10 de agosto de 2015 em 16:18

    [img]https://33.media.tumblr.com/bd77977c0ba888a6ad728438b141437f/tumblr_mvo0s0ONPG1qke7z9o1_500.gif[/img]

  10. Danilo Nogueira

    10 de agosto de 2015 em 16:05

    Nunca que um fio que passa 14 amperes vai ter uma seção transversal dessas.

    • Maurício Rocha

      11 de agosto de 2015 em 10:36

      Como a velocidade depende da seção transversal (de acordo com essa fórmula), quem elaborou o texto pôs um valor arbitrário absurdo pra chegar na velocidade que queria.

  11. Gabriel Dias

    10 de agosto de 2015 em 15:11

    Acho que confere.

    http://www.saibando.com/

  12. [email protected]

    10 de agosto de 2015 em 14:04

    Sim

20 Comentários
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