C arros elétricos: funcionamento, impactos ambientais e socioeconômicos Prof: Arthur Roma
Objeto do conhecimento e questão problema da aula Questão problema: Como funciona um carro elétrico e quais os impactos ambientais e socioeconômicos do seu uso? Objeto do conhecimento : Corrente elétrica; Corrente continua; Corrente alternada; Efeitos produzidos pela corrente elétrica.
O que é corrente elétrica? Cargas elétricas dispostas em uma região onde atua um campo elétrico tendem a se movimentar a favor ou contra o sentido do campo, dependendo do sinal delas.
Em um fio condutor metálico há uma grande quantidade de elétrons livres em movimento desordenado. Se houver um campo elétrico entre os extremos desse fio , a maioria dos elétrons tenderá a se deslocar em um único sentido, oposto ao do campo elétrico, formando uma corrente elétrica . Assim: Corrente elétrica é o fluxo ordenado de elétrons livres em um condutor que tenha um campo elétrico entre suas extremidades.
Intensidade da corrente elétrica ( I m ) Se pela seção reta do fio flui determinada quantidade de carga elétrica ΔQ , em certo intervalo de tempo Δt , a intensidade média de corrente elétrica designada por I m é: Onde n -> número de elétrons que passam pela seção reta, e -> 1,6 x 10 -19 C ( carga elementar) A unidade de medida no S.I é o coulomb por segundo (C/s) , denominada ampère (A).
C orrente contínua x Corrente alternada Corrente Contínua (CC) Se o sentido do campo elétrico aplicado no interior do fio permanecer sempre o mesmo, o sentido da corrente também se mantém inalterado. Uma corrente elétrica como está é denominada corrente contínua . Corrente Alternada (CA) Quando o campo elétrico mudar periodicamente de sentido, então a corrente elétrica também muda de sentido e intensidade, sendo denominda corrente alternada .
Efeitos da corrente elétrica Efeito térmico ( ou efeito joule) O efeito térmico ocorre quando a corrente elétrica atravessa um condutor e parte da energia elétrica é transformada em calor devido à resistência à passagem da corrente. Efeito magnético se manifesta pela criação de um campo magnético na região em torno da corrente. aplicações : motores elétricos (presente nos carros elétricos) não funcionariam sem o efeito magnético da corrente.
F luxo de energia em carros elétricos Bateria (CC): armazena energia elétrica. inversor de frequência: Converte a CC da bateria para CA, se o motor for CA; Responsável pelo controle de velocidade, torque do motor e frenagem regenerativa. Motor elétrico: Converte a energia elétrica em energia mecânica para movimentar o veículo.
Aspecto Impactos ambientais Impactos sociais Impactos econômicos Produção de Baterias Extração de lítio, cobalto e níquel causa desmatamento e poluição. pode levar a Exploração de trabalhadores em regiões de mineração, como africa. Alto custo de fabricação. Uso do veículo Redução da poluição do ar em áreas urbanas. Melhoria na saúde pública devido à menor poluição atmosférica. Economia do usuário com combustível, pois eletricidade é mais barata que combustíveis fósseis. Descarte de baterias Resíduos tóxicos sem sistemas adequados de reciclagem. Geração de empregos em setores de reciclagem e tecnologias sustentáveis. Custos elevados para reciclagem e descarte correto. Transição tecnológica Aumento no lixo eletrônico devido à substituição de tecnologias antigas. Desigualdade no acesso a carros elétricos por conta do custo inicial elevado Incentivo a indústrias tecnológicas e geração de novas cadeias produtivas.
Referências ALVARENGA, Beatriz; MÁXIMO, Antônio. Física : ensino médio volume 3.São Paulo: Scipione, 2006. RAMALHO JUNIOR, Francisco et al . Fisica 3 : os fundamentos da física. 10. ed. São Paulo: Moderna, 2009. MARTINI, Glorinha et al . Conexões com a física . 3. ed. São Paulo: Moderna, 2016 OPENAI. ChatGPT . Plataforma de inteligência artificial. Disponível em: https://chat.openai.com/ . Acesso em: 12 jan. 2025.