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Para
comprendermos como os íons formam a corrente elétrica,
o significado de um gerador e o conceito de força eletromotriz
de um gerador, façamos a seguinte analogia:
Suponhamos
um conjunto de esferas encostadas umas nas outras de maneira
a formar um colar fechado. Se nenhuma força atuar nessas
esferas, isto é, se não for cedida energia a essas esferas,
elas permanecerão indefinidamente em repouso. Suponhamos
que um dispositivo qualquer forneça energia ao conjunto
de esferas de maneira tal que o colar gire como está indicado
na figura: todas as esferas se deslocam de maneira que
cada uma vá passando sucessivamente pelas posições de
todas as outras.
Consideremos
uma secção transversal S qualquer do colar. Se contarmos
o número de esferas que passam por essa secção durante
certo tempo t, chegaremos a duas conclusões:
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1a – o
número de esferas que passam pela secção S durante certo tempo
é igual ao número de esferas que passam por qualquer outra secção
transversal durante o mesmo tempo; sendo assim, tudo o que falarmos
sôbre a secção S valerá também para qualquer outra secção transversal
do colar.
2a – o
número de esferas que passam pela secção S durante certo tempo
depende da energia comunicada às esferas durante o mesmo tempo.
Assim, se for cedida às esferas uma energia grande, elas se
deslocarão com grande velocidade, e o número de esferas que
passarão por S será grande. Se for cedida uma energia pequena,
as esferas se deslocarão com pequena velocidade, e o número
de esferas que passar por S será pequeno.
Observemos
bem que sempre nos referimos à energia fornecida às esferas durante
certo tempo, e ao número de esferas que passam por S durante o
mesmo tempo.
Suponhamos
agora uma corrente elétrica circulando por um circuito fechado.
Já vimos que essa corrente elétrica é formada por íons ou por
elétrons em movimento. Êsses íons ou elétrons, quando se deslocam,
comportam-se como as esferas do colar, isto é, cada íon vai ocupando
sucessivamente a posição dos outros íons. Mas, com as diferenças
seguintes:
1a – os
íons ou os elétrons não ficam encostados uns nos outros;
2a – há
duas correntes de íons; a de íons positivos num sentido, e a
de íons negativos em sentido oposto (com excessão do caso dos
metais em que há movimento só de elétrons e num só sentido).

Do mesmo modo
que no caso do colar, esses íons não entrariam em movimento
se nenhuma força atuasse neles, isto é, se não fosse cedida energia
a eles. De onde vem essa energia fornecida aos íons? Vem de
um dispositivo chamado gerador, e do qual falaremos logo mais.
Se considerarmos
no circuito uma secção transversal S qualquer, e o número de íons
que passam por essa secção durante certo tempo, chegaremos a duas
conclusões análogas àquelas duas do caso do colar:
1a – o
número de íons que atravessam essa secção durante certo tempo
é igual ao número de íons que atravessa qualquer outra secção
durante o mesmo tempo. A carga elétrica que atravessa a secção
é igual a soma das cargas dos íons que atravessam-na. Como,
em um mesmo tempo, o número de íons que atravessam qualquer
secção é o mesmo, concluímos que a carga elétrica que atravessa
qualquer secção transversal do circuito é a mesma, durante o
mesmo tempo. Para nós é mais importante considerarmos a carga
elétrica do que considerarmos o número de íons.
2a – o
número de íons que passa pela secção durante certo tempo, isto
é, a carga elétrica que passa pela secção durante certo tempo,
depende da energia fornecida aos íons durante o mesmo tempo.
Assim, se o gerador fornecer muita energia, o número de íons,
isto é, a carga elétrica que passará pela secção transversal
será grande.
Como é que
o gerador fornece energia aos íons? O gerador fornece energia
aos íons por meio de um campo elétrico; ele provoca o aparecimento
de um campo elétrico no interior dos condutores que formam o circuito.
As cargas elétricas dos íons, estando em um campo elétrico, ficam
sujeitas a forças que põem os íons em movimento .
Evidentemente
o gerador não pode criar essa energia a partir do nada. O que
ele faz é uma transformação de energia. Ele recebe energia de
certo tipo e depois a transforma em energia elétrica; em outras
palavras: ele recebe certa quantidade de energia que permite que
ele provoque o aparecimento do campo elétrico.
Quando o gerador
transforma energia mecânica em elétrica ele é chamado gerador
mecânico ou dínamo; quando transforma energia química é chamado
pilha hidroelétrica; quando transforma energia térmica é chamado
pilha termoelétrica, etc.. No tópico "Aplicações
do efeito termoelétrico"
falamos superficialmente de como
funciona uma pilha termoelétrica; em eletromagnetismo, veremos
como funciona um dínamo.
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