Tipos de radiações

A radiação é uma forma de transmissão de energia à distância, que tem lugar de duas maneiras diferentes, quer por meio de pequenas partículas que se deslocam a grande velocidade, quer por ondas de natureza electromagnética semelhantes à luz. Os estudos efectuados sobre as radiações emitidas por elementos radioactivos permitiram identificar três tipos, a que se deram os nomes de alfa, beta e gama, que correspondem às três primeiras letras do alfabeto grego.

A radiação alfa consiste em partículas positivas que não penetram para lá da superfície da pele e que são travadas por completo por uma folha de papel. Na realidade, deveríamos falar de partículas alfa.

A radiação beta consiste em electrões ou partículas negativas. É mais penetrante do que as radiações alfa e pode penetrar de um a dois centímetros nos tecidos humanos. Para travá-la, basta uma folha de alumínio de poucos miliímetros de espessura.

A radiação gama é uma onda electromagnética da mesma natureza que a luz ou que os raios X, mas transporta muito mais energia. É muito penetrante, podendo atravessar o corpo humano de um lado ao outro e é praticamente absorvida por uma camada de betão com um metro de espessura.

Luís Geraldes

Parte Experimental - Experiência do Mergulhador Magnético

Uma das actividades desenvolvidas durante a aula de hoje foi a continuação da realização da experiência do "Mergulhador Magnético".
Esta experiência tem como objectico principal provar que se cria um campo magnético num solenóide, através de passagem de corrente eléctrica.
O solenóide está enrolado à volta de um tubo com água, onde está a boiar um prego pregado num pedaço de cortiça, como na montagem seguinte:




O que pretendemos observar nesta actividade é que a força magnética exercida no prego (que é um material ferromagnético, por isso sofre acção de campos magnéticos) mais o peso, "vençam" a impulsão e assim o conjunto prego+cortiça mergulhe na água. Assim comprovaríamos, experimentalmente, que no interior do solenóide, quando passa corrente, se cria um campo magnético.

A principal dificuldade nesta experiência, foi como criar um campo magnético suficientmente forte para que o conjunto prego+cortiça mergulhasse. Para conseguirmos um campo magnético com essa intensidade, além do raio reduzido que deve ter o recipiente onde está a boiar o conjunto prego+cortiça (para isso usamos uma proveta), a intensidade da corrente que passa no condutor deve ser elevada, superior a cerca de 10 Ampéres. Segundo a Lei de Ohm, a Intensidade de corrente que passa num condutor é dada pelo quociente entre a difrença de potencial (U) e a resistência do circuito (R). Sabendo que a fonte de alimentação que estamos a utilizar tem uma potência definida, para aumentar a intensidade devemos diminuir a resistência do circuito. A resistência além do tipo de material (usamos o cobre por ser um bom condutor), é directamente proporcional ao tamanho do fio condutor e inversamente proporcional à secção transversal do fio condutor. Para diminuir a resistência devemos portanto usar um fio condutor curto e com uma secção tranversal elevada, ou seja, utilizar um fio grosso. Assim conseguimos aumentar o valor do campo magnético criado e consequentemente a força exercida no prego.
Nesta aula utilizámos uma fonte de aimentação de 40W e um enrolamento cujo valor da resistência era de 0,7 Ohm. Ao ligar o circuito notou-se um pequeno movimento do conjunto prego+cortiça. Para melhorar a experiência iremos utilizar na próxima aula um fio de cobre, mais curto e mais grosso. Assim esperamos atingir o objectivo desta actividade.

Diário de Bordo 13/01/09

Hoje recebemos finalmente o aparelho que mede os níveis de radiações electromagnética. Analisámos o manual de instruções do aparelho recebido. A partir de agora já poderemos medir os níveis de radiação em certos locais da nossa zona. Fizémos algumas alterações no blogue, e tentámos realizar a experiência "Mergulhador Magnético", visualizando um pequeno movimento, aprendendo também como melhorar a execução da experiência.

Gaiola de Faraday

Como postei anteriormente o campo eléctrico dentro de um condutor em equilíbrio electrostático é nulo.
Um facto também explicado por este fenómeno é os choques que por vezes se apanham ao tocar num carro. Durante uma viagem, a fricção do vento nos chassis do carro provocam a sua electrização. Contudo não apanhamos choques, enquanto estivermos dentro do carro, porque as cargas se distribuem à superfície. No entanto ao sair, se tocarmos com uma mão nos chassis apanhamos um pequeno choque porque fazemos uma ligação à terra e o carro descarrega-se (não a bateria mas, liberta as cargas eléctricas que se acumulavam à sua superfície). É também por este facto que durante uma trovoada se deve permanecer dentro dos carros no caso de se estar em viagem. O sistema da gaiola de Faraday foi adoptado para proteger instrumentos e aparelhos de grande sensibilidade colocados no seu interior. Também serve para garantir a segurança de instalações perigosas como paióis e locais de preparação de explosivos. A protecção de edifícios contra descargas atmosféricas é outra aplicação da gaiola. Devido a esta função de protecção, a gaiola também é conhecida como ecrã electrostático. Como podemos verificar no seguinte vídeo o campo eléctrico no interior da gaiola é nulo e por isso o homem não sofre nenhuma descarga eléctrica.



José Marques

http://www.para-raio.com.br/modules.php?name=News&file=article&sid=42
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gaiola_de_faraday

Impactos das Linhas de Alta Tensão na saúde

Existem campos electromagnéticos (CEM), em torno de nós na maior parte do tempo, um pouco por todo o lado.
Linhas eléctricas, cabos nos edifícios e aparelhos eléctricos geram
"Extremely Low Frequencies" (ELF), nos campos electromagnéticos.
Podem tais campos "ELF" causar cancro, leucemia ou outros efeitos para a saúde?
Cientistas de todo o Mundo, tendo em conta a preocupação de milhões de pessoas em saber se as Linhas de Alta Tensão provocariam cancro, leucemia, ou outras doenças, decidiram fazer um estudo, com o objectivo de responder a essa questão.
Fizeram a experiencia com animais, e tiraram a conclusão que as Linhas de Alta Tensão NÃO provocam o cancro em animais de laboratório.
Pelo contrário, outros estudos, demonstram que há um aumento de leucemia na infância, quando as crianças estão expostas a campos magnéticos relativamente fortes nas suas casas.
A questão, se os campos electromagnéticos, particularmente os intensos, têm efeitos fisiológicos graves é ainda hoje uma dúvida entre a comunidade científica e objecto de estudo e pesquisa.

Por: André Fernandes
Fonte: http://www.greenfacts.org/en/power-lines/&prev=/search%3Fq%3Dhigh%2Btension%2Blines%26hl%3Dpt-PT&usg=ALkJrhgw6_qm9Mq_qvb0spnPp1ieHgIMlw#3

Linhas de Alta Tensão perto de Casas?

Com certeza já se deve ter questionado, porque razão, tantas pessoas, não só em Portugal como no resto do mundo, preferem comprar casa perto das Linhas de Alta Tensão. Não será arriscado?
Foram feitos vários estudos, e curiosamente, foi descoberto o facto, de que um simples telemóvel, provoca um maior impacto na nossa saúde, do que as Linhas de Alta Tensão.
Por outro lado, as Linhas de Alta Tensão, também têm potencial risco para a saúde dos habitantes que se situam perto delas e é aconselhável a serem plantadas àrvores perto das habitações que ficam ao pé destas Linhas. Este facto deve-se simplesmente a que desta forma, as àrvores iram tapar a vista para as Linhas de Alta Tensão e também irão tornar menos perigosos, os riscos derivados das Linhas.

Por: André Fernandes
Fonte: http://www.trulia.com/voices/Home_Buying/high_tension_lines_over_homes_issues_-15223--

Electromagnetismo - Campo Eléctrico

Os fenómenos eléctricos são conhecidos e despertam curiosidade desde a Antiguidade. Cerca de 400 anos a.C., os gregos sabiam que quando se friccionava âmbar, este atraía pequenas espigas de palha.
No século XVI, William Gilbert observou que a interacção eléctrica podia ser atractiva ou repulsiva.
Em 1726, um estudante de Newton, Stephen Gray, comprovou que a electricidade produzida ao esfregar um objecto podia viajar por um fio de cânhamo. No entanto, os fenómenos eléctricos só foram descritos formalmente em meados do século XVIII, nomeadamente por Charles Coulomb em França e por Galvani e Volta em Itália, com o apoio do mecenato.
Em 1752, Benjamin Franklin efectuou uma famosa experiência, num dia de tempestade, ao usar um papagaio, para transportar uma chave metálica elevando-a pelos ares e permitindo assim que o relâmpago a atravessasse. Provou, desta forma, que a chave, como substância condutora, atrai o relâmpago, revelando que este é uma substância electrizada (o relâmpago é de facto feito de ar electrizado hoje conhecido como plasma). Essa experiência levou-o a desenvolver vários termos que ainda hoje se usam quando se fala em electricidade.
Os corpos podem ser electrizados por interacção com outros corpos. A electrização pode dar-se por influência ou por contacto. Um corpo pode ceder electrões quando friccionado num corpo de um dado material, mas receber electrões se for friccionado num corpo de outro material. Os materiais aparecem ordenados pela sua facilidade em receber electrões (electroafinidade) na chamada série triboeléctrica.
A força electrostática é a força exercida por uma carga (ou um corpo carregado) sobre outra(o), e foi estudada por Charles Coulomb. Este cientista concluiu que a força electrostática entre duas cargas diminui com a distância entre elas e é tanto maior quanto maior for o valor das cargas. Este cientista francês descobriu também que se as cargas forem ambas positivas ou ambas negativas a força entre elas é repulsiva, contudo se tiverem sinais opostos a força é atractiva. Coulomb descobriu também que havia ainda outro factor que influenciava essa força, o meio em que as cargas estavam. A grandeza que influencia a força consoante o tipo de meio chama-se permitividade eléctrica. Estudos posteriores vieram mais uma vez demonstrar a interacção entre fenómenos eléctricos e magnéticos, visto que esta grandeza se relaciona com outra grandeza, a permeabilidade magnética, sendo que o valor desta é determinado também pelo tipo de meio, nomeadamente pelas suas características magnéticas.
Um campo eléctrico é o campo de força provocado por cargas eléctricas (electrões, protões ou iões) ou por um sistema de cargas. Um condutor electrizado e um campo magnético variável originam um campo eléctrico, que é uma perturbação do espaço. Para se determinar a presença de um campo eléctrico num meio, coloca-se um corpo carregado no meio, se ele sofrer influência de uma força eléctrica então existe um campo eléctrico naquela região do espaço. O campo eléctrico num ponto não depende da carga que lá é colocada, depende apenas da carga que lhe dá origem. O campo eléctrico é divergente nas cargas positivas e convergente nas cargas negativas. As linhas de campo eléctrico são abertas. Se quisermos saber qual o valor da força exercida por uma carga num campo eléctrico multiplicamos o valor de campo eléctrico nesse ponto pelo valor da carga.
Tanto o Campo eléctrico ), cuja unidade é V/m (Volt por metro) como a Força Electrostática são grandezas vectoriais.
Os campos eléctricos podem visualizar-se realizando experiências em que se obtêm os espectros eléctricos.
O campo eléctrico é estudado em situações características que apresentam determinadas propriedades. Vou referir duas situações: Campo Eléctrico Uniforme e Campo Eléctrico no interior e no exterior de um condutor em equilíbrio electrostático.
O Campo Eléctrico pode ser uniforme numa dada região do espaço, se tiver o mesmo módulo, direcção e sentido em todos os pontos. Para criar um campo eléctrico deste tipo basta carregar duas placas metálicas com cargas +Q e –Q e aproximá-las uma da outra, sendo a distância entre elas pequena comparada com o seu comprimento e largura. Este dispositivo chama-se condensador.
Quando um condutor está carregado (positiva ou negativamente) as suas cargas tendem a ficar as mais afastadas possíveis umas das outras, para que a repulsão entre elas seja mínima. Para isso distribuem-se sobre a superfície do condutor, ficando em equilíbrio electrostático (as cargas não se movem, estão estáticas). Portanto o campo eléctrico no interior de um condutor em equilíbrio electrostático é nulo. Devido a este facto um pássaro permanece dentro de uma gaiola electrificada sem levar nenhuma descarga eléctrica. Podemos, assim proteger aparelhos em relação a campos eléctricos (criar uma blindagem electrostática), envolvendo-os com uma capa metálica, por exemplo uma folha de alumínio, ou colocando-os no interior de uma rede metálica, a chamada Gaiola de Faraday.
Além disso, se no interior de um corpo em equilíbrio electrostático o campo eléctrico é nulo, no exterior, se se tratar de uma esfera carregada o campo eléctrico é idêntico ao que seria carregado por uma carga pontual de valor igual à carga da esfera. Se a superfície do condutor tiver uma forma irregular, no exterior as linhas de campo eléctrico terão uma distribuição mais complexa.

José Marques

Bibliografia e Webgrafia:
- 12F; VENTURA, Graça, FIOLHAIS, Manuel, FIOLHAIS, Carlos, PAIXÃO, António; Texto Editores
- Electromagnetismo Ondulatória; ROBORTELLA, José, FIHO, Avelino, OLIVEIRA, Edson; Editora Ática
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Coulomb
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Linhas_de_for%C3%A7a
- http://www.infoescola.com/fisica/campo-eletrico/
- http://www.efeitojoule.com/2008/09/lei-de-coulomb.html
- http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=296&ordem=0
- http://www.novafisica.net/conteudo/cont-3-corrente2.htm

Como iremos organizar o blog...

No bloq iremos colocar informação, não muito aprofundada e de fácil compreensão para que os nossos visitantes possam ficar com uma ideia clara do que leêm. Disponibilizamos também hiperligações para aqueles que queiram apronfundar o seu conhecimento sobre os assuntos tratados. Iremos tentar disponiblizar curiosidades e explicações para determinadas situações do dia-a-dia que parecem não-intuitivas, mas que os fundamentos da física explicam e esclarecem. Assim iremos expor contéúdos como o campo eléctrico, campo magnético, indução electromagnética, campos electromagnéticos, radiação, para depois podermos expor curiosidades e factos interessantes que a física explica. Além disso quando estivermos a proceder à explicação da parte experimental e de investigação, não teremos que explicar os fundamentos físicos uma vez que eles estão já explicados em outros posts.
Além disso iremos dinamizar este espaço com animações, imagens e vídeos.

José Marques

Plano de trabalho para o 2º Período

Agora que o 2º Período começou, entramos na fase mais importante da concepção do trabalho. Durante as aulas e não só, cada um de nós irá pesquisar e organizar informação referente à parte que lhe cabe tratar. No blog iremos colocar pequenos textos sobre os principais conteúdos abordados, sendo contudo esses textos menos promenorizados do que aqueles a incluir no trabalho final e na webpage.
Neste período iremos tratar os temas campo eléctrico e campo magnético em duas vertentes: electromagnetismo (onde também iremos abordar a indução electromagnética) que nos servirá para a realização da parte experimental e numa vertente dos efeitos biológicos desses campos bem como da radiação. Este segundo tratamento dos campos electromagnéticos será o mais focado visto que a parte de investigação, que se baseia na medição desse tipo de campos será a parte mais importante do projecto.
Além disso iremos tratar as implicações sociais de fontes emissoras de campos electromagnéticos como linhas de alta tensão, microondas, e outros aparelhos.

José Marques

Diário de Bordo 08/01/09

Na aula do dia 8 de Janeiro, o grupo começou a elaborar um texto escrito com informação acerca da electricidade e campo eléctrico e deu-se a continuação da elaboração e modificação do Blogue do nosso grupo.
Procedeu-se o estudo na parte experimental do projecto onde testámos a possibilidade de realizar a actividade experimental, "mergulhador magnético".

Diário de Bordo 06-01-2009

Tópicos Gerais

-Nesta primeira aula do 2º período, procedemos à elaboração de um alojamento (blog) onde iremos colocar toda a informação obtida ao longo de cada aula.
-Trabalhámos, também, na concepção da parte teórica relativa ao magnetismo e ao campo magnético.

Distribuição de Energia Eléctrica e Linhas de Alta Tensão

Linhas de Alta Tensão ou Transporte

São aquelas cuja tensão nominal é igual ou superior a 60 kV.
Estas linhas unem os centros produtores (centrais térmicas, hídricas, eólicas) às subestações ou entre várias subestações. São normalmente aéreas podendo, no entanto, ser subterrâneas.
As linhas aéreas são constituídas por apoios, normalmente metálicos, sendo os condutores suspensos ou apoiados por isoladores.

Linhas de Média Tensão

São aquelas cuja tensão nominal é inferior a 60 kV. As tensões mais comuns são 10,15 e 30 kV. Estas linhas ligam as subestações aos Postos de Transformação ou ligam diferentes Postos de Seccionamento/Transformação entre si.
Podem ser aéreas ou subterrâneas. As aéreas são normalmente em cabo nu, apoiadas em postes de betão (mais comum) ou metálicos, sendo os condutores suspensos ou apoiados por isoladores.

Linhas de Baixa tensão

Levam a energia eléctrica desde os Postos de Transformação, ao longo das ruas e caminhos até aos locais onde é consumida em Baixa tensão (230 V entre fase e neutro e 400 V entre fases). Podem ser de 2 tipos: aéreas ou subterrâneas.
As linhas aéreas podem ser em condutores nus ou isolados em feixe (cabo torçada).
As linhas em condutor nu estão fixas sobre isoladores e apoiados em postes de betão, ou sobre postaletes metálicos fixos na fachada.
Os cabos de distribuição de baixa tensão são normalmente constituídos por cinco condutores um dos quais se destina à iluminação pública.

Subestações

Destinam-se a elevar a tensão da electricidade produzida nas centrais para ser transportada em alta tensão para as zonas de consumo, ou, uma vez perto das zonas de consumo, baixar o nível de tensão para poder ser distribuída em média tensão.
Genericamente estas instalações contêm os pórticos onde chegam e de onde partem as linhas, os transformadores de potência e acessórios de protecção.
Estas instalações estão protegidas por uma vedação, com sinais que advertem para o perigo eléctrico no interior e interditam o acesso a pessoas não autorizadas.

Postos de Transformação

Têm a função de reduzir a Média Tensão para a Baixa Tensão utilizável pelo consumidor final doméstico, comercial ou pequeno industrial.
Existem 2 tipos diferentes: encerrado numa construção de alvenaria, eventualmente numa caixa metálica, ou aéreo suspenso em poste.

Perguntas e respostas

As linhas de alta tensão são mais perigosas que as de baixa tensão?

Todas as linhas de transporte e distribuição de electricidade são perigosas. No entanto, quanto mais elevada é a diferença de potencial a que dois pontos do corpo humano ficam submetidos, mais elevada é a corrente que circula (lei de Ohm) e, por conseguinte, mais graves são as lesões provocadas por essa mesma corrente.

Por outro lado, à medida que a tensão aumenta a possibilidade de existir uma descarga por arco eléctrico também aumenta e, por conseguinte, as distâncias a guardar têm de ser maiores.

A forma de evitar um acidente eléctrico é garantir as seguintes distâncias mínimas às linhas eléctricas de média tensão.

* Relativamente ao solo: 6 metros;
* Relativamente a estradas: 7 metros;
* Relativamente a árvores: 2,5 metros;
* Relativamente à cobertura de edifícios: 4 metros.

Fonte: EDP
André Fernandes