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ENERGIA E ASTRONOMIA

3ª SÉRIE

INTRODUÇÃO AO ELETROMAGNETISMO

AULA 34

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Identificar aplicações decorrentes da relação entre eletricidade e magnetismo.

OBJETIVOS DA AULA

De utilização gratuita ao abrigo da Licença de Conteúdo do Pixabay

d01 - Identificar as principais fontes de energia renováveis, não renováveis e/ou limpas que compõem a matriz energética do Paraná e/ou do Brasil.

d02 — Compreender manifestações e/ou transformações da energia.

No 2º trimestre, você precisa:

d05 — Reconhecer as formas de gerar a indução eletromagnética em geradores de energia elétrica e seus impactos.

Para tanto, em momentos desta aula, serão retomados aspectos e conceitos relacionados a:

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Da bússola aos sistemas de comunicação, como explicar essa relação?

PARA INÍCIO DE CONVERSA

Ao sinal do(a) professor(a), responda a seguinte questão:

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2 min

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ELETROMAGNETISMO

Pense na palavra Eletromagnetismo

Se você pensou na junção de duas palavras, eletro, de eletricidade, + magnético, de magnetismo, acertou!

Mas, o que a eletricidade tem a ver com o magnetismo?

Talvez você não tenha ainda se questionado sobre esses assuntos.

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INTERAÇÕES A DISTÂNCIA

Agora, pense na seguinte situação: �o Sol exerce força sobre os planetas, mesmo estando distante deles, não é? O mesmo acontece com cargas elétricas, umas exercem forças sobre outras.

Mas, como entender algo que não se vê? �Como quantificar esses efeitos?

https://www.if.ufrgs.br/fis/EMVirtual/cap1/img/fig11anim.gif

https://s5.static.brasilescola.uol.com.br/img/2019/10/sol-outros-planetas.jpg

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LEI DE COULOMB

A explicação da interação entre cargas elétricas

Esses questionamentos levaram a lei do inverso do quadrado para a eletricidade, o que levou a formulação do que hoje conhecemos como Lei de Coulomb.

Charles Augustin de Coulomb (1736–1806)

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Em 1820, Hans Christian Oersted, durante a realização de seus experimentos, percebeu que uma agulha magnética sofria alterações quando sujeita a uma corrente elétrica.

Segundo historiadores, não se sabe ao certo se a descoberta foi prevista por Oersted ou se aconteceu por acaso. Contudo, a partir daí, deu-se a unificação desses dois importantes grupos de estudo da Física.

Hans Christian Oersted (1777-1851)

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EXPERIÊNCIA DE OERSTED

A interação entre eletricidade e magnetismo

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CARGAS ELÉTRICAS

Na natureza, nas máquinas e nos circuitos elétricos

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https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/2021/04/circuito-serie.jpg

Não nos cabe, nesta aula, relatar toda a História da Eletricidade. Importa colocar que esses estudos deram origem ao conceito de carga elétrica, corrente elétrica e campo, fundamentais para entender fenômenos naturais e o funcionamento de máquinas e circuitos elétricos.

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Praticando 1

Experimento de Oersted | Atividade em equipe

Para realizar esse experimento, serão necessários os materiais relacionados a seguir:

  • 1 pilha.
  • 1 bússola.
  • fita adesiva.
  • 40 cm de fio de cobre.

1. Fechar o circuito e verificar se ocorre a deflexão da agulha da bússola (veja imagem a direita).

2. Repetir o experimento, invertendo os polos da pilha e observar se algo mudou.

Sob orientação do(a) professor(a), sua equipe deverá:

10 min.

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Praticando 1

Experimento de Oersted | Atividade em equipe

Agora, discutam em equipe as questões a seguir e, em seguida, socializem as conclusões do grupo à turma:

Professor(a),As orientações para realização desta atividade estão no caderno de itinerários formativos (vol.II, p. 562 e 563)

10 min.

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Até o começo do século XX, há pouco mais de cem anos, quase toda energia consumida pela espécie humana era extraída do carvão vegetal e mineral ou lenha, parcialmente complementada por óleos de origem vegetal e animal, para acender lampiões ou candeeiros durante a noite.

https://faroldenoticias.com.br/os-anos-1960-em-serra-talhada-foram-sob-a-influencia-dos-candeeiros/

https://i.pinimg.com/236x/6e/2d/6b/6e2d6be0cb8ca379c7a8eb75b8ba379f.jpg

https://g1.globo.com/VCnoG1/foto/0,,39038009,00.jpg

USO DA ENERGIA ELÉTRICA

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A eletricidade e, posteriormente, o petróleo, mudou a história do uso da energia no último século.

USO DA ENERGIA ELÉTRICA

Do candeeiro a lâmpada elétrica

Geradores de corrente alternada Westinghouse em exibição na Feira Mundial de 1893 em Chicago.

De modo mais amplo, podemos dizer que mudaram a história humana, até porque seu uso, nas comunicações e em muitos outros setores, vai muito além daqueles que poderiam ser substituídos pela queima de qualquer combustível.

https://s3.static.brasilescola.uol.com.br/be/2023/06/lampada-acesa-em-um-fundo-escuro-em-alusao-a-energia-eletrica.jpg

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https://faroldenoticias.com.br/os-anos-1960-em-serra-talhada-foram-sob-a-influencia-dos-candeeiros/

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USO DA ENERGIA ELÉTRICA

Dos motores aos sistemas de comunicação

Além do campo elétrico, no âmbito do Eletromagnetismo é importante a discussão sobre campo magnético, ou ainda, campos eletromagnéticos, o que nos levam ao estudo das ondas eletromagnéticas.

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USO DA ENERGIA ELÉTRICA

As fontes de energia, aparelhos resistivos e motores elétricos

No estudo dos circuitos elétricos, é comum classificar diversos elementos, entre os principais grupos:

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A imagem abaixo apresenta os aparelhos elétricos resistivos e os motores elétricos. Com base na ilustração e, ao sinal do(a) professor(a), escreva em seu caderno, qual a diferença entre esses elementos.

Praticando 2

Os aparelhos resistivos transformam exclusivamente energia elétrica em térmica durante seu funcionamento, enquanto os motores elétricos convertem energia elétrica em cinética (movimento).

2 min

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Na aula de hoje, identificamos aplicações decorrentes da relação entre eletricidade e magnetismo.

Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5

Realizaremos algumas atividades experimentais, para tanto, providencie alguns materiais: ímãs, diferentes tipos de metais, papéis, pedaços de madeira, isopor, ímãs de geladeira, ímãs obtidos de sucatas de alto-falantes, microfones, motor elétrico (como os motores de carrinho de controle remoto) e uma agulha de costura.

O QUE VIMOS?

Estudante,

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REFERÊNCIAS

GODOY, L. P. Agnolo, R. M. MELO, W. C. Multiversos: Ciências da Natureza. Vol. 3, 5 e 6. Ensino Médio. 1ª ed. São Paulo: FTD, 2020.

GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 3. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.

HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.

PARANÁ. Trilha Energia e Astronomia. Secretaria de Estado da Educação. Curitiba, 2023.