Olá, pessoal do Tira Dúvidas de Física! Sou um estudante do

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Olá, pessoal do Tira Dúvidas de Física! Sou um estudante do 8° ano e estou com algumas dúvidas sobre corrente elétrica e circuitos elétricos. Já pesquisei bastante, mas ainda não me contentei com algumas respostas. Espero que alguém possa me ajudar!  Minhas dúvidas são: Como e por que é criado um campo elétrico quando há uma diferença de potencial? E por que esse campo ''empurra'' os elétrons para o sentido contrário (usando como referência a corrente real)? Já falando de corrente real, por que ainda usamos a corrente convencional, sendo que sabemos que ela está errada?  Só para esclarecer minhas dúvidas, penso que um circuito elétrico funciona assim:  Há um fio condutor, um fio de metal, onde há elétrons livres (pois os metais possuem os elétrons da última camada da eletrosfera livres, já que não estão fortemente ''ligados'' ao núcleo). Esses elétrons livres estão em um movimento caótico e desordenado. Então conectamos as duas pontas do fio a um gerador de tensão elétrica, uma pilha, por exemplo. Em um polo da pilha que chamamos de positivo, há átomos de Zinco, que oxidam e perdem elétrons, virando então íons positivos de Zinco. Esses elétrons irão para o outro polo da pilha, onde se agregarão a átomos de Cobre, que virarão íons negativos de Cobre.  Isso gerará um campo elétrico (como, por que e o que é isso?), e esse campo elétrico empurrará os elétrons livres bagunceiros para uma direção oposta a dele (como e por que?), fazendo com que esses elétrons se desloquem de forma desordenadamente ordenada para a direção contrária a dele, criando o que chamamos de corrente elétrica.  Esses elétrons receberam energia elétrica (o que é e como recebem?) ao chegarem na pilha, e perderão essa energia no resistor, que, por meio do efeito Joule, a transformará em energia térmica e, posteriormente, em energia útil (como?), como luminosa no caso de uma lâmpada. Após isso, voltarão ''vazios'' para o outro lado da pilha, onde receberão energia elétrica e continuarão o ciclo até as reações químicas da pilha acabarem (qual a relação das reações químicas da pilha com a energia elétrica cedida?).  Notas: Eu achava o seguinte: quando colocamos um gerador no condutor, pensava que os elétrons ''falassem'': ''Epa, aquele polo tem menos elétrons que o outro, vamos para lá para se igualarem.'' Então eles iam, e isso se chamaria corrente elétrica. Não entendi sobre o campo elétrico os forçar, sobre eles pegarem energia elétrica, sobre a diferença de potencial elétrico e energia elétrica (o que são exatamente?), os watts e as outras questões que já mencionei.  Enfim, espero que alguém possa me ajudar. Obrigado!

Profes A. · Accepted Answer

Olá! Vamos tentar esclarecer suas dúvidas sobre corrente elétrica e circuitos elétricos.

Campo Elétrico e Diferença de Potencial:
Um campo elétrico é criado sempre que há uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos. A diferença de potencial (ou tensão) é, basicamente, uma diferença na quantidade de energia potencial elétrica por unidade de carga entre dois pontos.
Imagine que você tem uma colina e duas bolas de diferentes alturas: a diferença na altura é análoga à diferença de potencial; a bola na posição superior tem mais energia potencial gravitacional. Analogamente, uma carga em um ponto de maior potencial elétrico tem mais energia potencial elétrica.
O campo elétrico "empurra" as cargas porque elas naturalmente querem se mover de uma posição de alta energia potencial para uma de menor energia potencial, similar a como a bola rolaria colina abaixo.
Sentido da Corrente:
O sentido convencional da corrente elétrica foi definido antes da descoberta dos elétrons. Por convenção, a corrente elétrica é considerada como o fluxo de cargas positivas. Assim, o sentido convencional é do polo positivo para o negativo da fonte de energia.
Na realidade (corrente real), são os elétrons que se movem, e eles vão do polo negativo para o positivo da bateria. Usamos a convenção antiga por consistência histórica, e porque as equações e conceitos ainda funcionam independentemente do sentido da corrente.
Funcionamento do Circuito:
Em um metal, os elétrons de valência estão mais "soltos" e podem se mover facilmente. Quando você conecta uma pilha a um fio metálico, esta cria uma diferença de potencial.
Esta diferença estabelece um campo elétrico no fio, que, de fato, induz os elétrons a se moverem em uma direção preferencial (do negativo para o positivo, na realidade).
A energia elétrica é fornecida aos elétrons pela diferença de potencial da bateria. Esta energia é transformada ao passar por componentes como resistores, gerando calor (efeito Joule) ou outras formas de energia, como a luz em uma lâmpada.
Relação das Reações Químicas da Pilha:
Em uma pilha, as reações químicas são responsáveis por estabelecer a diferença de potencial. Na pilha, as reações nos polos criam um excesso de elétrons em um lado e uma falta no outro, gerando uma diferença de potencial.
À medida em que a reação prossegue, a pilha continua a fornecer energia elétrica até que os reagentes químicos sejam consumidos.

Espero que estas explicações ajudem a esclarecer suas dúvidas sobre corrente elétrica e circuitos. Se tiver mais perguntas, não hesite em fazer!

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