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Para entendermos tensão, vamos analisar o que acontece com o cobre quando separamos o 29˚ elétron de sua estrutura atômica. Nesse caso, com a perda desse elétron, o átomo de cobre acaba possuindo mais prótons do que elétrons, tornando-se um átomo com carga positiva e chamado de íon positivo. No caso do elétron livre deixar as proximidades do átomo de origem, regiões de cargas positivas e negativas são estabelecidas. A ilustração abaixo mostra a separação das cargas.
Na medida em que 1C de carga é movido, a energia gasta depende de onde é esse deslocamento. Então, podemos afirmar que a posição da carga é também relevante para determinar a tensão em cada ponto do deslocamento. A ilustração abaixo mostra a tensão criada entre dois pontos:
Primeiramente, vamos definir o que é tensão e corrente para evitarmos qualquer confusão entre as definições.
Tensão aplicada é o mecanismo de partida, enquato a corrente é uma reação à tensão aplicada.
Um fio de cobre por exemplo (poderia ser qualquer outro material condutor) sem tensão aplicada, contém inúmeros elétrons livres percorrendo com movimento constante em direções aleatórias. Nessas condições, o fluxo de elétrons em qualquer direção é zero. Para fazer com que o fluxo de elétrons tenha direção e magnitude, é necessário aplicar uma tensão por meio do cabo. Nesse caso, a tensão faz com que os elétrons se desloquem na direção do terminal positivo da bateria. Enquanto isso, os íons positivos simplesmente oscilam em uma posição fixa.
Para visualizar a explicação acima, veja a ilustração abaixo.
O fluxo de elétron ordenado é chamado de corrente elétrica e sua unidade é ampere (A). A corrente pode ser calculada a partir da carga em movimento por tempo, e é dada por:
Abaixo temos a ilustração de um circuito elétrico básico. Onde uma bateria com tensão é conectada em um fio condutor e uma lâmpada. Nesse exemplo, podemos observar que a bateria causa os elétrons a moverem em direção ao terminal positivo da bateria. Com os elétrons atravessando a lâmpada, o aquecimento do filamento através da fricção é provocado fazendo com que a lâmpada fique incandescente, emitindo luz.
Também é possível observar que na ilustração acima (Figura 2.3), a corrente é retratada de duas maneiras: corrente sentido convencional e corrente sentido eletrônico. O sentido eletrônico ilustra a real direção do deslocamento dos elétrons. Porém, o sentido convencional (direção contrária), é o mais utilizado no meio educacional e que também será usado em nossas aulas.
A contravérsia sobre o sentido da corrente é resultado de que na época em que a eletricidade foi descoberta, era acreditado que as partículas móveis dos condutores tinham cargas positiva, o que causaria o sentido da corrente ser contrário, em direção ao terminal negativo.
