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O que a gravidade tem a ver com a fixação do cálcio no nosso organismo?

Os astronautas perdem cálcio dos ossos quando ficam muito tempo no espaço por causa da ausência de gravidade.

No início das viagens espaciais, os cientistas acreditavam que os ossos se deterioravam pela falta de movimentos e recomendavam exercícios físicos. Mas ficou provado que a causa é outra. Os exercícios não servem para nada.

Na Terra, ao atuar sobre os seres vivos, a gravidade gera cargas elétricas. Essas cargas estimulam as células formadoras de ossos, chamadas osteoblastos, que permitem a fixação de cálcio.

Quando não há gravidade, os osteoblastos não trabalham direito e o cálcio, que deveria ficar nos ossos, vai para o sangue e é filtrado pelo rim. Uma parte pode ficar no próprio órgão, formando cálculos renais.

A perda de cálcio é mais intensa entre três ou quatro semanas de vôo livre. Após o retorno à Terra, há recuperação gradual do cálcio.

Acendimento instantâneo de lâmpadas

Quando acendemos uma lâmpada, não notamos nenhuma demora entre o instante de acionamento do interruptor e o instante de demora do acendimento da lâmpada.

À primeira vista, poderíamos imaginar que os elétrons se deslocam rapidamente pelo fio, já que a corrente parece atingir a lâmpada instantaneamente.

No entanto, essa conclusão apressada é falsa: a velocidade média dos elétrons é da ordem de mm/s. A corrente elétrica se estabelece rapidamente no fio inteiro porque as forças elétricas atingem os elétrons com a velocidade da luz.

Assim, quando acionamos o interruptor, os elétrons livres do fio inteiro começam a se mover praticamente ao mesmo tempo. Os elétrons do filamento da lâmpada, do interruptor e dos fios entram em movimento quase simultaneamente. Tudo se passa como se os elétrons fossem bolinhas amarradas num barbante; puxando o barbante, todas as bolinhas entram em movimento juntas.

Na verdade, essa idéia das bolinhas funciona como uma descrição do movimento médio dos elétrons. Se pensarmos em cada elétron livre isoladamente, o movimento é mais complexo: devido à agitação térmica, eles já têm movimento mesmo antes de a lâmpada ser acesa.

Em qualquer metal, os elétrons livres se movem com velocidades muito altas, da ordem de milhares de km/s. Chocam-se continuamente com os átomos, percorrendo trajetórias caóticas em ziguezague, mas seu deslocamento médio é nulo.

Quando é aplicada no fio uma diferença de potencial, os elétrons passam a avançar entre um choque e o próximo.

Por que sentimos cócegas quando tocamos a pele na tela da TV?

Sentimos cócegas quando tocamos a tela da televisão porque o bombardeio de elétrons responsável pela formação de imagens acaba por estabelecer uma carga negativa que recobre por dentro a tela de TV.

Ao tocarmos nela, reagimos como um fio terra que retira a eletricidade do televisor. Então, os elétrons saltam para os dedos, produzindo pequenas faíscas que provocam cócegas.

É mais fácil observar o mesmo efeito aproximando a cabeça da tela: os cabelos, fortemente atraídos pela carga negativa, ficam literalmente em pé.

Como é que os carros de Fórmula 1 não incendeiam, ao abastecer, durante a corrida?

Carros de Fórmula 1 correm risco de pegar fogo durante o abastecimento nas corridas pois com a alta velocidade, o atrito do carro com o ar arranca cargas elétricas negativas (elétrons) dos átomos que estão na superfície do metal. O veículo fica então, com cargas elétricas positivas (prótons) sobrando, que podem se transformar em faísca a qualquer momento.

Se isso acontecer durante o abastecimento, a faísca fará com que o combustível incendeie. Mas existem meios para evitar esse perigo.

Antes de começar a corrida são instaladas no chão do box pequenas chapas flexíveis de cobre, metal condutor de eletricidade. Elas fornecem cargas negativas a lataria. Quando o carro passa, as placas esbarram no chassi e recebem cargas negativas do solo, que tem esse tipo de cargas sobrando.

Na verdade as placas funcionam como um fio terra. Livre das cargas excedentes, o carro pode ser abastecido com segurança.

Hoje, a maioria das equipes usa esse sistema.

De onde vem o trovão (e o raio)?

A idéia básica é que nuvens de trovão podem se tornar geradores Van de Graaff gigantes e criar grandes separações de carga dentro da nuvem. Vamos ver como isso funciona.

As nuvens contêm milhões de gotas de água e partículas de gelo suspensas no ar. Quando os processos de evaporação e condensação ocorrem, essas gotas colidem com mais umidade que se condensa à medida que sobe. A importância desses choques é que eles retiram os elétrons da umidade que está subindo, criando uma separação de carga. Os elétrons recém-retirados se unem na parte inferior da nuvem, dando a ela uma carga negativa. A umidade que está subindo e que perdeu um elétron carrega uma carga positiva para a parte superior da nuvem.

Quando a umidade que está subindo depara com temperaturas mais baixas na parte superior da nuvem e começa a gelar, a parte resfriada fica negativamente carregada e as gotas que não estão congeladas se tornam positivamente carregadas. Nesse ponto, as correntes de ar ascendentes têm a capacidade de remover as gotas positivamente carregadas do gelo e carregá-las para a parte superior da nuvem. A parte congelada restante desce para a parte inferior da nuvem ou continua descendo até o chão.

A separação de carga tem um campo elétrico associado a ela. Assim como a nuvem, esse campo é negativo em sua região inferior e positivo na superior. A força ou intensidade do campo elétrico está diretamente relacionada à quantidade de carga reunida na nuvem. Como os choques e os resfriamentos continuam acontecendo e as cargas da parte inferior e superior da nuvem aumentam, o campo elétrico fica cada vez mais intenso: tão intenso, na verdade, que os elétrons na superfície da Terra são afastados para o interior dela pela carga negativa da parte inferior da nuvem. Essa repulsão de elétrons faz com que a superfície da Terra adquira uma forte carga positiva.

Tudo que se precisa agora é de um caminho condutivo para que o inferior negativo da nuvem possa conduzir sua eletricidade para a superfície positiva da Terra. O forte campo magnético cria esse caminho através do ar, o que resulta em um raio. O raio é uma explosão de elétrons de alta voltagem e com corrente de alta intensidade, e a temperatura é extremamente quente no centro dele. Por exemplo, quando um raio atinge uma duna, ele pode instantaneamente transformar a areia em vidro. A combinação do aquecimento rápido do ar pelo raio e o resfriamento logo em seguida cria ondas de som. Essas ondas de som são o que chamamos de trovão. Nunca pode haver trovão sem que haja um raio.

Por que os raios são mais comuns nas estações quentes?

De acordo com o Serviço Meteorológico da Administração Nacional dos Oceanos e da Atmosfera dos EUA (NOAA), aproximadamente 1.800 tempestades estão acontecendo neste momento, o que resulta em cerca de 16 milhões de tempestades por ano. A maioria das tempestades dura cerca de 30 minutos e têm 24 km de diâmetro. Os dois maiores perigos associados à maioria das tempestades são os raios e as enchentes repentinas. Para entender por que as tempestades acontecem com mais freqüência durante os meses quentes, é preciso ter algum conhecimento sobre os fundamentos da tempestade.

As tempestades acontecem sob determinadas condições. Os dois elementos mais básicos que fazem uma tempestade se desenvolver são:

•umidade;

•ar quente que se eleva rapidamente.

Como a umidade e o calor são essenciais para as tempestades, faz sentido que elas ocorram com mais freqüência na primavera e no verão, principalmente em áreas úmidas como no sudeste dos Estados Unidos. A alta umidade, junto com as temperaturas quentes, cria grandes massas de calor e umidifica o ar que sobe para a atmosfera, onde pode facilmente formar uma tempestade.

Por que pilhas e baterias não devem ser jogadas no lixo comum?

As pilhas e as baterias são uma mini-usina portátil, que transformam energia química em energia elétrica.

Elas possuem determinadas substâncias químicas que, quando reagem entre si, produzem energia elétrica, ou seja, fazem funcionar o relógio, o celular, o brinquedo, etc.

O problema é que essas substâncias químicas presentes nas pilhas e baterias são altamente tóxicas, e podem fazer mal aos seres humanos e animais.

Uma pilha comum contém pelo menos três metais pesados: zinco, chumbo e manganês. A pilha alcalina contém ainda o mercúrio. Além dos metais pesados, as pilhas e baterias possuem ainda elementos químicos perigosos, como o cádmio, cloreto de amônia e negro de acetileno.

As pilhas são classificadas de acordo com seus sistemas químicos, podendo haver em cada um deles mais de uma categoria. As categorias são representadas por letras, que normalmente vêm impressas nas pilhas. Além disso, as pilhas podem ser recarregáveis ou não.

O perigo ocorre quando se joga uma pilha ou bateria no lixo comum, pois há o risco desses elementos químicos perigosos entrarem na cadeia alimentar, causando sérios danos à saúde. As duas formas mais comuns de destinação final do lixo são aterro sanitário e usina de compostagem.

A pilha, quando descartada no lixo comum, vai para o aterro sanitário, que fica à céu aberto. Uma vez exposta ao sol, vento, chuva e umidade, as pilhas e baterias se oxidam e rompem o invólucro de proteção. Os metais pesados e elementos químicos perigosos saem misturados a um líquido que acaba contaminando todo o lixo ao redor, podendo atingir o lençol freático local.

Além disso, muitos aterros sanitários ficam próximos de rios e córregos, que também acabam sendo contaminados por essas substâncias químicas tóxicas. Portanto, essas substâncias químicas tóxicas chegam à cadeia alimentar via irrigação da agricultura ou pela ingestão da água ou alimento contaminado.

Na usina de compostagem, as pilhas são misturadas no composto orgânico que está sendo formado, girando no biodigestor por 48 horas. Algumas são amassadas e moídas, e se rompem, despejando os metais pesados por todo o composto. Na saída do tubo giratório do biodigestor há uma rede que impede a passagem das pilhas. O lixo moído é disposto em montes a céu aberto, sendo remexido semanalmente, por três meses. Neste período, ocorrem novos vazamentos e os metais pesados e outras substâncias químicas tóxicas se misturam ao composto, que será usado como adubo depois.

Existem usinas de compostagem em algumas cidades do interior de São Paulo que utilizam trituradores, aumentando substancialmente as chances de contaminação, pois todo o conteúdo da pilha mistura-se ao composto orgânico.

Portanto, não descarte suas pilhas e baterias usadas no lixo comum. Leve-as a um posto de coleta de resíduos tecnológicos.

Como funcionam as lâmpadas fluorescentes?

O elemento principal de uma lâmpada fluorescente é o tubo selado de vidro. Este tubo contém uma pequena porção de mercúrio e um gás inerte, tipicamente o argônio, mantidos sob pressão muito baixa. O tubo também contém um revestimento de pó de fósforo na parte interna do vidro e dois eletrodos, um em cada extremidade, conectados a um circuito elétrico. O circuito elétrico, é ligado a uma alimentação de corrente alternada.

Quando você acende a lâmpada, a corrente flui pelo circuito elétrico até os eletrodos. Existe uma Voltagem considerável através dos eletrodos, então os elétrons migram através do gás de uma extremidade para a outra. Esta energia modifica parte do mercúrio dentro do tubo de líquido para gás.

Como os elétrons e os átomos carregados se movem dentro do tubo, alguns deles irão colidir com os átomos dos gases de mercúrio. Estas colisões excitam os átomos, jogando-os para níveis de energia mais altos. Quando os elétrons retornam para seus níveis de energia originais, eles liberam fótons de luz.

O comprimento da onda de um fóton é determinado pelo arranjo específico do elétron no átomo. Os elétrons nos átomos de mercúrio estão dispostos de tal maneira que liberam fótons de luz na faixa de comprimento de onda do ultravioleta.

Nossos olhos não registram os fótons ultravioleta, então este tipo de luz precisa ser convertida em luz visível para iluminar a lâmpada. É aqui que o revestimento de pó de fósforo do tubo entra em ação. Os fosforosos são substâncias que emitem luz quando expostas à ambientes iluminados.

Quando um fóton atinge um átomo de fósforo, um dos elétrons do fósforo pula para um nível mais alto de energia e o átomo se aquece. Quando o elétron volta para o seu nível normal, ele libera energia na forma de outro fóton. Este fóton tem menos energia do que o original porque parte dela foi perdida na forma de calor.

Em uma lâmpada fluorescente, a luz emitida está no espectro visível, o fósforo emite a luz branca que podemos enxergar. Os fabricantes podem variar a cor da luz usando combinações de fosforosos diferentes.

Por que tomamos choque nas portas dos carros?

É muito provável que você já tenha experimentado a desconfortável sensação de tomar um leve choque ao encostar na porta do carro, ou mesmo ao cumprimentar uma pessoa, ou tocar em algum objeto que aparentemente não deveria dar choque por não estar ligado à corrente elétrica. Por que isso ocorre?

Primeiro temos que lembrar que o choque elétrico, nestes casos, é de baixa intensidade, e que o desconforto aparenta ser maior por que, em geral, estamos desprevenidos quando tomamos o choque. Digamos que o susto é maior do que a dor. De qualquer forma, de baixa intensidade ou não, ninguém os aprecia, a ponto de algumas pessoas irritadas chegarem a descontar seu furor no veículo, batendo, ou, até mesmo, chutando a porta.

Mas afinal, o que causa este choque? Será mesmo a lataria do carro a culpada, por estar descarregando cargas elétricas nos passageiros? A resposta é: muito provavelmente não. Embora o carro, em seu movimento, atrite com o ar, e possa acumular um pouco de carga elétrica, provavelmente esta carga não se acumula muito, dissipando por meio de qualquer saliência ou pontas do veículo, como a antena, por exemplo (lembre-se que este é o princípio do pára-raio: poder das pontas, por onde as cargas podem ser convergidas ou dissipadas).

No entanto, o motorista (ou o passageiro) do veículo em geral acumulam cargas elétricas devido ao atrito entre a roupa do motorista e o tecido do banco do veículo, principalmente nos dias de inverno seco, quando as pessoas usam blusas de lã (que se eletrizam facilmente por atrito). Lembre-se que no processo de eletrização por atrito os corpos atritados adquirem cargas de mesmo módulo, porém sinais opostos. Assim, dependendo do material do tecido do banco do veículo, a pessoa pode, por exemplo, ficar com excesso de cargas negativas. Como o volante do veículo e outros materiais que o motorista mantém contado são maus condutores de cargas elétricas, bem como o ar seco também é mau condutor, este motorista, somente descarregará seu excesso de cargas ao tocar em algum material condutor. Isto, em geral ocorre quando o passageiro toca na porta do carro que, por ser feita de metal, é boa condutora de cargas elétricas. Neste escoamento de cargas a pessoa sente o choque.

Assim, ironicamente, podemos até dizer que não é o carro que está dando o choque na pessoa, e sim, é a pessoa que pode estar descarregando cargas elétricas no carro. Então, quando por algum motivo acumulamos cargas elétricas, acabaremos descarregando-as no primeiro material condutor que tocarmos.

Às vezes isto acontece quando andamos descalços sobre o carpete e tomamos choque ao tocar em outra pessoa. Algumas crianças também se queixam que depois de descerem em escorregadores de plástico algumas vezes, tomam choque ao tocarem outras crianças ou ao encostarem nas grades metálicas.

Uma dica para você que vive tomando choque na porta do seu carro é colocar uma toalha no assento do veículo, assim, você diminuirá bastante a eletrização, por evitar o atrito entre o tecido da sua blusa e o tecido do banco do carro.

Como a energia elétrica que utilizamos chega até nossas casas?

Poucos são os países que dispõe de condições naturais que favorecem o aproveitamento em grande escala da hidroeletricidade, porém o Brasil está entre os que mais dispõe dessas condições, junto com a China, o Canadá e os Estados Unidos.

Usina Hidrelétrica de Itaipu

O Brasil destaca-se mundialmente nessa categoria, possuindo a maior usina do mundo em capacidade de geração de eletricidade que é a Usina de Itaipu, considerada uma das Sete Maravilhas do Mundo Moderno, situada no rio Paraná, na divisa do Brasil com o Paraguai.

A Itaipu produz energia elétrica pelo aproveitamento da energia potencial gravitacional (altura de queda) da água contida em uma represa elevada. Esta energia está presente na natureza e pode ser aproveitada em desníveis acentuados ou quedas d’água. Itaipu apresenta um desnível de quase 115 metros.

Antes de se tornar energia elétrica, a energia deve ser convertida em energia cinética (movimento). O dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. A turbina consiste basicamente em uma roda dotada de pás, que é posta em rotação ao receber a massa de água. Algumas turbinas como as de Itaipú chegam a medir 20 metros de diâmetro.

O último elemento dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório da turbina em energia elétrica.

Com 20 unidades geradoras e 14 mil Megawatt de potência instalada, Itaipu fornece 16,4% da energia consumida no Brasil e abastece 71,3% do consumo paraguaio.

Itaipu produziu em 2010 um total de 85.970.318 Megawatts-hora (85,97 milhões de MWh), o suficiente para suprir todo o consumo do Paraná durante três anos e sete meses. Ou então, os três estados da região Sul por um ano e dois meses. O mesmo volume ainda abasteceria a demanda de Portugal por energia elétrica durante um ano e oito meses.

A energia gerada pela Itaipu e destinada ao mercado brasileiro é transmitida por Furnas Centrais Elétricas até o estado de São Paulo, de onde pode ser distribuída para as cinco regiões brasileiras, inclusive Norte e Nordeste.

A cidade de Foz do Iguaçu, sede da margem brasileira da usina, é abastecida com energia da Companhia Paranaense de Energia (Copel).

Cidade de Foz do Igauçu

A capacidade instalada (potência) da Itaipu é de 14 mil Megawatts (MW). São 20 unidades geradoras de 700 MW cada.

Das 20 unidades geradoras, dez geram em 50 Hz, que é a freqüência paraguaia, e dez em 60 Hz, freqüência utilizada no Brasil. Existe uma estação conversora, no lado brasileiro, para transformar em 60 Hz a energia gerada em 50 Hz que não é utilizada pelo Paraguai.

Para que ocorram poucas perdas na transmissão por longas distâncias, no local em que a usina produz a energia, ela é transformada, ou seja, sua tensão é modificada.

Assim, a tensão enviada da usina até os centros de consumo é muito alta. Existem linhas de transmissão de energia que operam com 80 mil, 150 mil, 250 mil e até 765 mil Volts.

Obviamente, esta tensão é extremamente perigosa: se fosse levada diretamente até nossa casa, não precisaríamos sequer tocar nos fios para levar choques mortais. A simples aproximação de um fio com tais tensões faria com que saltassem faíscas, fulminando-nos instantaneamente.

Assim, a energia, para chegar até nossa casa, passa por uma série de transformações, entrando em ação dispositivos que, justamente por sua função, são denominados transformadores.

A energia que vem de Itaipu para São Paulo percorre 900 quilômetros, com quase dez mil torres. São cinco linhas de transmissão, cortando dois dos estados mais importantes do Brasil.

Tudo começa muito longe de São Paulo: nas cinco linhas de transmissão que saem de Itaipu. A primeira parada é ali perto, na subestação de Furnas em Foz do Iguaçu.

Furnas Foz do Iguaçu

Uma subestação serve para elevar ou diminuir a eletricidade que entra nela. A de Foz do Iguaçu, por exemplo, eleva a energia que vem de Itaipu de 500 mil para 765 mil Volts. Essa elevação na tensão é necessária para que as perdas na transmissão sejam menores.

É por meio dessa substação que a energia produzida em Itaipu chega às regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste. É a única a transmitir energia por corrente contínua (corrente elétrica transmitida por pilhas e baterias), uma alternativa que permite a transmissão por grandes distâncias com menor perda de potência em comparação a um sistema em corrente alternada (corrente elétrica transmitida nas tomadas).

Îvaiporã

Com voltagem altíssima e menos perdas, vamos seguir viagem, atravessando o Paraná, rumo a São Paulo. As torres passam por imensos campos de soja, pelos rios barrentos, por terras públicas e particulares, até que chegam a mais uma subestação, em Ivaiporã, praticamente no centro do estado do Paraná. Nessa subestação é feita a interligação com o sistema sul, onde 15% a 20% da energia de Itaipu derivam para o sistema sul.

A energia que ruma para São Paulo segue caminho. Agora, os cabos passam pelo norte do Paraná, o terreno é irregular, com muitos pastos e mais rios. No estado de São Paulo, chega-se a subestação de Itaberá.

Itaberá

Depois segue para a grande São Paulo, em Tijuco Preto, que é a principal subestação de energia elétrica da Grande São Paulo e está localizada no distrito de Quatinga, em Mogi das Cruzes. Aqui terminam as 3 linhas de transmissão de 765 mil Volts que vem desde a Hidrelétrica de Itaipu.

A subestação de Tijuco Preto, compõe o Sistema de Transmissão Itaipu e é responsável pela transmissão de parte da energia gerada na Usina de Itaipu.

Funas Tijuco Preto

Em Tijuco Preto existem sete transformadores, para 500 mil Volts e 345 mil Volts, de forma a diversificar a sua distribuição. Sua função é interligar as regiões Sul e Sudeste do país, bem como disponibilizar energia elétrica proveniente de Itaipu aos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, pela Linha de Transmissão Cachoeira Paulista/Tijuco Preto, em 500 mil Volts. A subestação de Tijuco Preto abriga o maior transformador monofásico do Brasil, o que mereceu destaque na edição brasileira do Guiness Book.

Ibiuna

Além de Tijuco Preto, o sistema Furnas também possui uma outra subestação em Ibiúna, com tensão de 600 mil Volts em corrente contínua, onde é reconvertida para corrente alternada.

Aquela energia que veio de Itaipu, em três linhas, agora é distribuída por um emaranhado de linhas de transmissão. Vai para outras regiões do estado de São Paulo, para o Espírito Santo e para o Rio de Janeiro. Perto do centro de consumo, a energia sofre uma transformação no sentido de baixar sua tensão para um valor menor, mais apropriado para as redes urbanas, ou seja, para ser levada para os bairros em fios colocados em postes comuns.

Normalmente, a tensão usada neste caso é da ordem de 13 mil Volts. Mas, mesmo 13 mil V é demais para se colocar numa instalação elétrica domiciliar. Portanto, temos nos postes, transformadores que fazem o "abaixamento final" da tensão de modo que ela possa ser usada de maneira mais segura nas residências. Estes transformadores fornecem tensões de 110 a 220 Volts que são levadas até os locais de consumo.

Qual lâmpada é mais eficiente? A fluorescente ou a incandescentes?

Existem dois tipos básicos de lâmpadas: as incandescentes, que utilizam um filamento de um metal com ponto de fusão muito alto e a resistência elétrica para gerar luz e as fluorescentes, que utilizam um gás a baixa pressão, que ionizado, emite luz quando uma corrente elétrica o atravessa.

As lâmpadas que utilizamos atualmente em nossas casas, foi inventada em 1879, por Thomas Edison. O filamento utilizado era um algodão carbonizado, que era colocado no interior de uma ampola de vidro da qual havia sido retirado todo o ar, a fim de evitar a queima do filamento. Por meio de fios metálicos, o filamento era ligado a um gerador elétrico; ao ser atravessado pela corrente elétrica vinda do gerador, o filamento se aquecia, tornando-se incandescente e emitindo luz.

A lâmpada de Thomas Edison foi aperfeiçoada em 1903, quando o filamento de algodão carbonizado foi substituído por um filamento de um metal muito resistente as altas temperaturas: o tungstênio. Seu ponto de fusão é de 3400°C; contudo, o filamento atinge cerca de 2950°C em operação normal. Este fato proporciona maior rendimento em relação a outros filamentos (como o cobre ou ferro).
Ao se retirar o ar da ampola, evita-se a queima do filamento mas, por outro lado, facilita sua sublimação. Ela é retardada pela introdução no bulbo de um gás nobre, normalmente, o argônio. Fios metálicos ligam o filamento à rosca metálica e ao contato metálico, situado na base da lâmpada. O filamento é enrolado em forma de hélice a fim de concentrar o calor. Portanto, o que "gera" a luz na lâmpada é a resistência à passagem de corrente elétrica que o filamento possui.

A lâmpada fluorescente foi desenvolvida no final da década de 30 por Nikola Tesla, é constituída de um tubo de vidro, sendo sua parte interna revestida por uma substância fluorescente. O tubo contém vapor de mercúrio a baixa pressão misturado com um gás, geralmente o argônio. A lâmpada possui, ainda, dois eletrodos, feitos de finos filamentos de tungstênio.

Quando a lâmpada é ligada, os eletrodos se tornam de início incandescentes e emitem elétrons. Estes colidem com os átomos do vapor de mercúrio, provocando ionizações e recomposições, com consequência emissão de radiação ultravioleta. A substância fluorescente que reveste internamente o tubo, excitada pela radiação ultravioleta, emite luz visível.

As lâmpadas fluorescentes apresentam duração média de 3.500 horas, isto é, duram cerca de três vezes e meia mais do que uma lâmpada incandescente comum e com isso, podemos concluir que o consumo de energia elétrica é menor.

Como aumentar a vida útil de pilhas e baterias?

Mesmo quando suas pilhas e baterias não estão em uso, elas estarão perdendo carga porque seus componentes químicos internos estão reagindo e dissipando a carga armazenada.

Sob baixa temperatura, esta reação química é reduzida pois temperaturas baixas reduzem a oxidação das mesmas. Por isso, armazenar pilhas e baterias na geladeira fazem elas durarem mais.

Mas se você pretende armazenar suas pilhas recarregáveis ou baterias sob baixa temperatura, é importante saber que:

* Você não deve colocá-las na geladeira enquanto estiverem quentes, o que acontece logo após a carga. Mesmo que externamente você não perceba, elas estarão quentes internamente. Espere até que elas cheguem à temperatura ambiente antes de colocá-las na geladeira.

* Você não deve utilizá-las imediatamente após retirá-las da geladeira, pois elas não foram feitas para serem usadas frias; deixe que cheguem a temperatura ambiente fora da geladeira por pelo menos uma hora. Recarregue as pilhas recarregáveis e baterias antes de usá-las novamente.

* Guarde-as na geladeira de modo adequado. Dentro de um saco hermético e sem ar, e longe de objetos metálicos. A bateria não deve ficar exposta a umidade. Baterias de íons de lítio oxidam menos se armazenadas com 40% de carga (a carga com que elas vêm inicialmente na caixa).

Note que o que ocorre é apenas a manutenção da carga.

No caso das pilhas de Leclanché também chamada de pilha seca ou pilha comum, que dão voltagem de 1,5 V, e são extensivamente usadas em lanternas, rádios portáteis, gravadores, brinquedos, flashes e outros, não é possível "carregar" apenas colocando-a na geladeira.

A pilha de Leclanché não pode ser recarregada pois no seu uso ocorre uma semi-reação de redução que é irreversível, com isso a pilha cessa seu funcionamento quando não há mais o dióxido de manganês para ser consumido.

Uma pilha seca volta a funcionar durante algum tempo, porque a baixa temperatura faz com que o gás amônia dentro da pilha seja removido, o que não significa que ela foi recarregada.

Também não é possível recarregar uma pilha na água quente. O que ocorre é que o aumento de temperatura irá favorecer a perda de elétrons, fazendo com que ela funcione por mais algum tempo.

Lâmpada incandescente

Antes da invenção da lâmpada elétrica, a iluminação era uma tarefa complicada. Para iluminar bem os ambientes, eram necessárias muitas velas ou tochas. Lampiões a óleo também iluminavam o suficiente, mas soltavam um resíduo que cobria de fuligem tudo o que estava por perto.

Desde o início do século XIX, vários inventores tentaram construir fontes de luz à base de energia elétrica. Humphry Davy, em 1802, construiu a primeira fonte luminosa com um filamento de platina, utilizando-se do efeito Joule, observado quando um resistor é aquecido pela passagem de uma corrente elétrica a ponto de emitir luz visível.

Outros vinte e um inventores construíram lâmpadas incandescentes antes de Thomas Alva Edison, que foi o primeiro a construir a primeira lâmpada incandescente comercializável em 21 de outubro de 1879.
O desafio do autodidata Edison, era encontrar um filamento que ficasse incandescente durante a passagem da corrente elétrica.

Numa época onde os inventores trabalhavam sozinhos, Edison contava com mais de 60 pesquisadores sob seu comando. Testaram de tudo, até o fio de barba dos colegas. Durante mais de um ano, ele e seus assistentes faziam e testavam filamentos de todos os materiais possíveis e imagináveis. De experiência em experiência, chegaram ao fio de algodão carbonizado.

Edison utilizou uma haste de carvão (carbono) muito fina que, aquecida acima de aproximadamente 1.173°C, passa a emitir luz, inicialmente bastante avermelhada e fraca, passando ao alaranjado e alcançando o amarelo, com uma intensidade luminosa bem maior, ao atingir sua temperatura final, próximo do ponto de fusão do carbono, que é de aproximadamente 3.527 °C.

A haste era inserida numa ampola de vidro, que isolaria mais facilmente o oxigênio, fazendo a combustão mais rápida.

A primeira lâmpada de algodão carbonizado de Edison ficou acessa por mais de 40 horas seguidas e ininterruptas.

Em dezembro de 1879, Thomas Edison realizou a primeira demonstração pública da lâmpada após a instalação de um sistema completo de energia no laboratório Menlo Park.

Inicialmente, as redes elétricas de iluminação eram limitadas e concentradas nos centros urbanos, mas já era o bastante para fazer da eletricidade algo economicamente viável no dia-a-dia, nas comunicações e na metalurgia.

Como o filamento de carvão tinha pouca durabilidade, Edison começou a fazer experiências com ligas metálicas, pois a durabilidade das lâmpadas de carvão não passava de algumas horas de uso.

A lâmpada de filamento de bambu carbonizado foi a que teve melhor rendimento e durabilidade, sendo em seguida substituída pela de celulose, e finalmente a conhecida até hoje com filamento de tungstênio cuja temperatura de trabalho chega a 3.000°C.

Edison foi o fundador da Edison Eletric Light Company que mais tarde se transformaria na General Eletric - a grande GE.

Com a invenção da lâmpada, a luz dos lampiões a gás passou aos poucos a ser substituída por pequenas redes elétricas de iluminação, limitadas, inicialmente, aos centros urbanos.

Com isso, inaugurou-se uma nova época: a da utilização da eletricidade como energia economicamente viável, pois antes as necessidades da luz eram restritas, embora houvesse aplicação nas comunicações e na metalurgia.

Nos tempos atuais, os filamentos das lâmpadas incandescentes são feitos de tungstênio, um metal que só se funde numa temperatura de 3.422°C. Para que o filamento não entre em combustão e não se queime, na fabricação, retira-se todo o ar atmosférico presente nas lâmpadas, sendo substituídos por nitrogênio, argônio e criptônio.

A lâmpada moderna não mudou muito desde o modelo de Edison.

As lâmpadas elétricas têm uma estrutura muito simples. Na base, existem dois contatos de metal, que são ligados a dois fios rígidos, que são conectados ao filamento de metal fino.

O filamento fica no meio da lâmpada, protegido por uma cápsula de vidro. Os fios e o filamento estão dentro da lâmpada de vidro, que é cheia de gás inerte, como o argônio.

Quando a lâmpada é ligada a um sistema de energia, uma corrente elétrica flui de um contato para o outro, passando pelos fios e pelo filamento. A corrente elétrica em um condutor sólido é o fluxo de elétrons livres (elétrons que não estão fortemente presos a um átomo) de uma área carregada negativa para uma área carregada positivamente.

Como os elétrons movem-se rapidamente através do filamento, eles estão constantemente batendo nos átomos que compõem o filamento. A energia de cada impacto faz um átomo vibrar, ou seja, a corrente aquece o átomo.

O que é vento?

Vento é ar em movimento que se desloca de regiões de alta pressão atmosférica para regiões onde essa pressão é menor.

A atmosfera da Terra age como uma gigantesca máquina térmica. Os raios do Sol, mais fortes no equador do que nas regiões polares, causa o aquecimento do ar tropical que se eleva, cedendo lugar ao ar polar mais frio que se move para tomar-lhe o lugar. Esse fluxo é constantemente perturbado pela rotação da Terra e por condições atmosféricas locais.

Além do movimento de rotação, existem outros fatores que podem influenciar na formação do vento, fazendo com que este possa ser mais forte (ventania) ou suave (brisa). Pressão atmosférica, radiação solar, umidade do ar e evaporação influenciam diretamente nas características do vento.

Em regiões mais altas, como no alto de montanhas por exemplo, o vento costuma ser mais forte, pois não há interferência das construções.

O vento é muito importante para o ser humano, pois facilita a dispersão dos poluentes e também pode gerar energia elétrica através da energia eólica.

Atualmente, a energia eólica, embora pouco utilizada, é considerada uma importante fonte de energia por tratar-se de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente).

Como funcionam os cartões telefônicos?

O verso do cartão contém microfusíveis distribuídos simetricamente ao longo da sua superfície. Eles vão sendo apagados à medida que se gasta tempo nas ligações.

Quando o cartão é introduzido no orelhão e a chamada telefônica é iniciada, o aparelho recebe o impulso de tarifação da central telefônica. Para cada impulso recebido, o aparelho comanda a queima de um microfusível específico, por meio de correntes eletromagnéticas.

A central telefônica determina a freqüência de queima de unidades do cartão, que pode ser, conforme a distância, de uma unidade a cada 3 minutos (ligações locais) até dez unidades a cada 30 segundos (ligações de longa distância).

Rádio

O rádio é um veículo de comunicação, baseado na difusão de informações sonoras, por meio de ondas eletromagnéticas, em diversas freqüências.

O rádio entre os meios de comunicação em massa, pode ser considerado o mais popular e o de maior alcance do público, não só no Brasil mas no mundo, isso pela capacidade que o homem tem em ouvir a mensagem sonora e falada simultaneamente e não ter de interromper as suas atividades e se dedicar exclusivamente à audição.

Segundo dados do Ministério das Comunicações, o Brasil possui aproximadamente 3.000 emissoras de rádio, sendo que distribuídas aproximadamente em 50% para AM e FM.

Tudo começou com Michael Faraday, grande sábio inglês que descobriu em 1831 a indução magnética, assim como a grande contribuição dada por James C. Maxwell que descobriu matematicamente a existência das ondas eletromagnéticas diferente somente em tamanho, das ondas de luz, mas com a mesma velocidade (300.000 Km/s).

Outro personagem que marcou a história das comunicações foi Thomas Alva Edison quando em 1880 descobriu que colocando em uma ampulheta de cristal um filamento e uma placa de metal separada entre si e ligando-se o filamento ao negativo e uma bateria e a placa ao positivo, constatava-se a passagem de uma corrente elétrica da placa para o filamento e nunca em sentido contrário.

Grande contribuição também foi dada pelo professor alemão Henrich Rudolph Hertz que comprovou na prática em 1890 a existência das ondas eletromagnéticas, chamadas hoje de “Ondas de Rádio”. Suas experiências basearam-se na teoria de Maxwell, Hertz descobriu que ao fazer saltar uma chispa em seu aparelho oscilador, saltavam também chispas entre as pontas de um arco de metal colocado a certa distância denominado ressonador. Hertz demonstrou com essa experiência que as ondas eletromagnéticas tem a mesma velocidade que as ondas de luz. Em sua homenagem, as ondas de rádio passaram a ser chamadas de “Ondas Hertzianas”, usando-se também o “Hertz” como unidade de freqüência.

Mais tarde em 1893 o padre, cientista e engenheiro gaúcho Roberto Landell de Moura testa a primeira transmissão de fala por ondas eletromagnéticas, sem fio. Graças a ele, a Marinha Brasileira realizou, em 1 de março de 1905, diversos testes de mensagens telegráficas no encouraçado Aquidaban.

Todavia, o primeiro mundo reconhece o cientista Guglielmo Marconi como o “descobridor do rádio”. Marconi, natural de Bolonha, Itália, realizou em 1895 testes de transmissão de sinais sem fio pela distância de 400 metros e depois pela distância de 2 quilômetros.

Guglielmo Marconi

Ele também descobriu o princípio do funcionamento da antena. Em 1896 Marconi adquiriu a patente da invenção do rádio, enquanto Landell só conseguiria obter para si a patente no ano de 1900.

Essa polêmica da invenção do rádio se compara à da invenção do avião, no início do século XX, em que o primeiro mundo credita aos irmãos Wright, dos EUA, a invenção do veículo aéreo, embora tenha sido o mineiro Alberto Santos Dumont seu pioneiro (os Wright não registraram imagens e suas experiências de vôo, enquanto Dumont realizou testes com seu 14-Bis diante de multidões em Paris, França, em 1906).

Por que nos estados do nordeste, a tensão é de 220 V, enquanto nos estados do sul ela é apenas 110 V?

Apenas por uma questão de economia, algumas regiões são abastecidas com voltagem de 220 V.

O governo em algumas regiões dá concessões para empresas fornecerem energia elétrica para a população e em troca as empresas constróem as linhas de transmissão que é o mais caro. Para se ter um lucro maior em menor tempo essas empresas economizam na distribuição de energia. Mas como isso é feito?

Fios mais grossos, caros e mais duradouros não são usados e sim fios mais finos e baratos. Com fios mais finos porém, você tem uma maior resistência.

Tendo que fornecer uma certa corrente elétrica para as residências as empresas são obrigadas assim a aumentar a Voltagem. Com uma maior resistência, para se ter a mesma corrente elétrica é necessário aumentar-se a Voltagem de abastecimento.

Portanto, onde essas concessões do governo se concentram, e o uso de fios mais finos na distribuição se faz, acarretam num aumento da Voltagem de fornecimento para 220 V.

Como funciona a energia eólica?

A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento). É uma abundante fonte de energia, renovável, limpa e disponível em todos os lugares.

Os moinhos de vento foram inventados na Pérsia no século V. Eles foram usados para bombear água para irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento não mudaram desde então.

Grandes turbinas (aerogeradores), em formato de cata-vento, são colocadas em locais abertos e com boa quantidade de vento. Através de um gerador, o movimento destas turbinas gera energia elétrica.

No início da década de 70, com a crise mundial do petróleo, houve um grande interesse de países europeus e dos Estados Unidos em desenvolver equipamentos para produção de eletricidade que ajudassem a diminuir a dependência do petróleo e carvão. Mais de 50.000 novos empregos foram criados e uma sólida indústria de componentes e equipamentos foi desenvolvida.

Atualmente, a indústria de turbinas eólicas vem acumulando crescimentos anuais acima de 30% e movimentando cerca de 2 bilhões de dólares em vendas por ano (1999).

Existem, atualmente, mais de 30.000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW.

Na Dinamarca, a contribuição da energia eólica é de 12% da energia elétrica total produzida; no norte da Alemanha (região de Schleswig Holstein) a contribuição eólica já passou de 16%; e a União Européia tem como meta gerar 10% de toda eletricidade a partir do vento até 2030.

Tanto no exterior como no Brasil, engenheiros civis, mecânicos e elétricos conseguiram, nos últimos anos, desenvolver um arsenal tecnológicos capaz de captar energia dos ventos com maior eficiência e custo reduzido. Enquanto em 1980 se gastavam 120 dólares para ganhar um Megawatt de energia através dos ventos, hoje o custo não passa de 40 dólares, três vezes menor.

Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem um certo nível de ruído (de baixa freqüência), que pode causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão.

Outro problema que pode ser citado é que em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia.

Campos eletromagnéticas são prejudiciais à saúde?

É importante tomarmos consciência de como estamos imersos em ondas eletromagnéticas. Iniciando pelo Sol, a maior e mais importante fonte para os seres terrestres, cuja vida depende do calor e da luz recebidos através de ondas eletromagnéticas.

Além de outras, recebemos também: a radiação eletromagnética emitida, por átomos de hidrogênio neutro que povoam o espaço interestelar da nossa galáxia; as emissões na faixa de radiofreqüências dos "quasares" (objetos ópticos que se encontram a enormes distâncias de nós, muito além de nossa galáxia, e que produzem enorme quantidade de energia); pulsos intensos de radiação dos "pulsares" (estrelas pequenas cuja densidade média é em torno de 10 trilhões de vezes a densidade média do Sol).

Essas radiações são tão importantes que deram origem a uma nova ciência, a Radioastronomia, que se preocupa em captar e analisar essas informações obtidas do espaço através de ondas.

Há ainda as fontes terrestres de radiação eletromagnética: as estações de rádio e de TV, o sistema de telecomunicações à base de microondas, lâmpadas artificiais, corpos aquecidos e muitas outras.

A primeira previsão da existência de ondas eletromagnéticas foi feita, em 1864, pelo físico escocês, James Clerk Maxwell. Ele conseguiu provar teoricamente que uma perturbação eletromagnética devia se propagar no vácuo com uma velocidade igual à da luz.

Os cientistas estão desconfiados dos efeitos dos campos eletromagnéticos sobre o organismo. Daí surge uma duvida: telefone celular, forno de microondas e televisão podem causar câncer? Alguns acreditam que sim. A explicação é que todo aparelho elétrico produz um campo eletromagnético que poderia prejudicar a saúde. Mas ainda não há experiências cientificas que provem, ao certo, esse risco. Na dúvida, o melhor a fazer é nos prevenirmos contra essas radiações. O assunto tornou-se polêmico.

Estudos europeus feitos em ratos mostraram que quando são submetidos a intensos campos eletromagnéticos, aceleram-se o desenvolvimento de câncer. Outras pesquisas feitas com animais mostraram que os campos suprimem a produção de melatonina - hormônio que, entre outras coisas, pode inibir o crescimento de tumores. Mas, daí a dizer que isso pode causar câncer em humanos, já é uma longa distância.

Há cientistas que acreditam que as radiações podem ajudar no desenvolvimento da doença, mas não são a sua causa. Outras pesquisas afirmam que os campos podem afetar as informações genéticas do corpo humano, a produção de células nervosas e o sistema de autodefesa do organismo. Até uma antena de celular, ao emitir ondas eletromagnéticas, pode provocar problemas no cérebro.

O que já foi comprovado é que os campos eletromagnéticos produzem no corpo humano correntes elétricas e voltagens mais altas do que as que existem naturalmente no organismo. As correntes " naturais" são aquelas produzidas pelo próprio corpo, que fazem, por exemplo, o coração bater. Os efeitos no organismo dos campos externos vão depender da intensidade e da freqüência do campo. Campos de baixa freqüência (até 30 kHz) podem induzir correntes elétricas no organismo e, de acordo com alguns especialistas, causa câncer. No caso dos campos de alta freqüência (acima de 30 kHz), o organismo pode absorver calor dessas radiações, aumentando sua temperatura. O cristalino do olho e a rótula do joelho são as partes de maiores tendências. Há pistas de que campos de intensidade mais forte podem causar estresse. Vale lembrar ainda que a intensidade do campo decresce rapidamente com a distância.

No Brasil ainda não existe nenhum limite legal para exposição aos campos eletromagnéticos, ao contrário do que acontece em alguns países da Europa.

Como funciona um detector de metais?

Um detector de metais consiste basicamente em uma bobina enrolada num núcleo de ferro. A bobina é percorrida por uma determinada corrente elétrica, que gera um campo magnético.

Quando o detector é aproximado de um objeto metálico, ocorre uma variação no fluxo magnético através do objeto, induzindo nele uma corrente elétrica.

Essa corrente elétrica gera um campo magnético variável, que induz uma corrente na bobina, de intensidade diferente daquela que a percorre.

De acordo com o eletromagnetismo, quando o fluxo magnético varia na superfície de uma bobina, surge uma corrente elétrica, denominada corrente induzida. Esta, por sua vez, também tem um campo que interfere com o primeiro.

Essa variação na corrente é registrada por um amperímetro que, por sua vez, acusa a presença do objeto metálico, através de um alarme sonoro.

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