caderno do professor museu ligth da energia3

Upload: evandro-junior-rodrigues

Post on 05-Jul-2018

232 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    1/42

    1

    MUSEU LIGHT DA ENERGIA

    CADERNO DO PROFESSOR

    Esta apostila tem a proposta de desenvolver conceitos e abordagenssobre o tema energia, energia elétrica e meio ambiente, auxiliandoo professor para que a visita com seus alunos ao Museu Light daEnergia tenha um rendimento ainda melhor.

    Serve ainda de convite aos professores para a reflexão sobrequestões como: a importância da energia na nossa vida, a nossaresponsabilidade em utilizá-la de modo sustentável, e também sobreo papel do educador no despertar dessa consciência nas futurasgerações.

    Muitas pessoas usam a eletricidade como se ela aparecesse nastomadas e interruptores num passe de mágica, sem ligar para odesperdício ou imaginando que não há problema em dela usufruir

    sem pagar pelo seu uso. Isso é um engano que prejudica a todos.A produção, a transmissão e a distribuição de eletricidadedemandam investimentos altos, tecnologia avançada e pessoalcapacitado.

    Nesta oportunidade, além de conhecer um pouco mais sobre energiae eletricidade, vamos ter a chance de rever nossos hábitos econhecer dicas de como usar a eletricidade com segurança e semdesperdício.

    A energia elétrica éessencial para o

    desenvolvimento econômicoe social.

    Ela move a produção, os serviços públicos e os

    eletrodomésticos da nossacasa, trazendo conforto e

    bem-estar para o nossocotidiano.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    2/42

    2

    Sumário

    O Museu Light da Energia.................................................................................................................... 3

    Energia, a força que nos move. .............................................................................................................. 4

    Fontes de energia. .................................................................................................................................... 5

    Formas de energia. ................................................................................................................................... 6

    Átomo e eletricidade. ............................................................................................................................ 15

    O fenômeno eletromagnético. .............................................................................................................. 21

    A energia elétrica e o conforto que ela nos traz................................................................................. 24

    Como se produz energia elétrica. ........................................................................................................ 25

    A conta de energia elétrica. .................................................................................................................. 30

    Fontes de energia elétrica. .................................................................................................................... 32

    Usando a energia elétrica com segurança... ....................................................................................... 33

    Usando a energia elétrica com responsabilidade... ............................................................................ 34

    Sites para pesquisa... .............................................................................................................................. 36

    Oficina pedagógica...................................................................................................................... 37

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    3/42

    3

    Revista para os alunos

    Site para ser visitado

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    4/42

    4

    A ENERGIA QUE NOS MOVE

    O conceito de energia foi estabelecido por Isaac Newton, no séculoXVII: “Energia é a capacidade de um sistema físico realizartrabalho” . De lá para cá, tal como qualquer conceito científico, eleevoluiu ao longo do tempo.

    Mas para nossos objetivos, a ideia detrabalho entendida como

    processos, mudanças de estado ou configuração de sistema já dáconta do recado.

    Há diversos exemplos que se podem oferecer sobre a presença deenergia ao nosso redor.

    Também são diversos os sinais de quanto dela dependemos, poisafinal é graças à energia que podemos nos mover.

    Uma folha que cai, uma flor que se abre, um rio que corre, onascimento de um ser vivo, uma simples caminhada, tudo dependede energia para acontecer.

    Desde uma lâmpada que se acende até o mais sofisticado dossistemas, tudo precisa de energia para funcionar.

    Esses exemplos nos lembram que, seja no ambiente natural ou noconstruído pelos homens, a necessidade de energia para que tudofuncione é semelhante.

    E como é que conseguimos gerar grandes quantidades de energia

    para sustentar nosso modelo de vida? Usando os chamados recursosnaturais.

    .

    Quando esfregamos umdedo sobre uma mesa, porexemplo, o dedo esquenta;

    é a energia mecânica sendo

    transformada em calor.Quando andamos oucorremos, estamos

    transformando energiaquímica (adquirida dosalimentos) em energia

    cinética.

    .

    Existem diversas formasde energia: cinética, potencial, elétrica,

    térmica, química etc.

    Um aspecto muito

    importante da energiaé que toda forma deenergia pode sertransformada em

    qualquer outra.

    Sustentabilidade écuidar bem do planeta

    de forma a garantirmosos recursos naturais

    para uso das geraçõesatuais e futuras .

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    5/42

    5

    FONTES DE ENERGIA

    ‘Eu sou o sol, sou eu que brilho pra você meu amor...”

    Jorge Ben Jor

    O sol é a grande fonte de energia para o nosso planeta.

    De fato, sem a energia do sol as plantas não fariam fotossíntese, osventos não se formariam, o ciclo da água não se efetivaria e a vidanão existiria.

    Além do calor e da luz solar, a tração animal, a água, os ventos, ocarvão mineral, os gêiseres e as fontes termais, o petróleo, o gásnatural, a chamada biomassa dos vegetais e as marés são exemplos

    de recursos naturais que tem sido usados como fontes de energia. Síntese das fontes e usos da energia

    Fonte: http://patricia educadora.blogspot.com

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    6/42

    6

    FORMAS DE ENERGIA

    A energia mecânica pode ser cinética ou potencial. A energia

    cinética está sempre associada ao movimento: se um objeto estiver parado, sua energia cinética é zero. Repare que a energia cinéticadepende do estado de movimento de quem observa. Por exemplo, omotorista de um ônibus em movimento possui energia cinética iguala zero para um passageiro do ônibus, mas diferente de zero paraquem está parado do lado de fora na calçada.

    A energia mecânica pode ser armazenada sob a forma de energia potencial. Ao esticarmos uma mola, por exemplo, ela armazenaráuma certa energia potencial (nesse caso, chamada de elástica). Se

    soltarmos a mola, a energia potencial elástica armazenada setransforma em energia cinética. Se segurarmos um objeto a umacerta altura, ele terá armazenada uma certa quantidade de energia potencial (nesse caso, chamada de gravitacional). Ao soltarmos oobjeto, ele cai, transformando a energia potencial em energiacinética.

    Energia química: é a energia potencial das ligações químicas entreos átomos. Ela está associada, por exemplo, à queima ou combustão presentes na gasolina, nos derivados de petróleo e até mesmo nosalimentos que se transformam em nosso organismo.

    Energia térmica: como o nome sugere, apresenta-se na forma decalor. A resistência do chuveiro de nossas casas é uma fonte deenergia térmica. O conjunto das reações químicas do nosso corpo(metabolismo) produz a energia térmica, e é por isso que temos umatemperatura corporal. O calor do sol é outro exemplo de energiatérmica.

    Energia luminosa: é a energia das ondas eletromagnéticas situadasna região visível do espectro eletromagnético. Quando um raio deluz atinge o nosso olho, essa energia é convertida em energiaelétrica, que viaja pelos nervos da visão até o cérebro, gerando umaimagem.

    É importante notar, contudo, que ondas eletromagnéticas fora doespectro visível também possuem energia: ninguém consegueenxergar ondas de rádio, por exemplo, mas elas transportam aenergia que fazem funcionar os aparelhos de rádio e TV.

    Em uma usina hidrelétrica,a água do reservatório

    possui energia potencial.

    Quando forçada a entrarnos dutos, a água adquireenergia cinética. Ao chegar

    nas pás das turbinas, essamesma água vence a

    inércia da turbina e a faz girar, adquirindo também

    energia cinética. Asturbinas giram os imãs do gerador, que produzem a

    energia elétrica.

    A energia luminosa étambém indispensável

    para um fenômenoessencial à vida: a

    fotossíntese.

    A fotossíntese gera

    energia para as plantasclorofiladas, resultando naliberação, na atmosfera,

    do oxigênio fundamental para nossas vidas.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    7/42

    7

    Sabendo que a energia se

    conserva, que apotencial se transforma emcinétic a e

    esta por sua vez em potencial, podeíamos pensar que o balanço

    deveria permanecer emmovimento indefinidamente

    após um único empurrão.

    Mas não é o que acontece:em dado momento o

    balanço para. Isso se dá por causa do

    atrito com o ar, e tambémdo atrito da corrente com o

    suporte. O atrito dissipaenergia, fazendo obrinquedo parar.

    A Praça das Energias do Museu Light da Energia é um espaçoonde se pode brincar e ao mesmotempo aprender alguns conceitos importantes sobre formas deenergia, por exemplo o conceito físico deconservação de energia.Segundo esse conceito a energia não se perde, mas simplesmente

    muda de forma, ainda que esta forma seja uma dissipação, oucomumente conhecida como perda.

    Nos balanços com correntes de comprimentos desiguais pode-seobservar que os movimentos de subir e descer acontecem emtempos diferentes, dependendo do tamanho da corrente.Assim quanto menor o comprimento da corrente, menor será otempo para completarum ciclo, ou seja, haverá maior frequência

    de movimento.Por que isso acontece? Quando um balanço chega ao ponto mais alto, a energia seapresenta como energia potencial gravitacional.Quando o movimento de volta é iniciado, essa energia potencial étransformada em energia de movimento (energia cinética), que serámáxima no ponto mais baixo. Nesse ponto, toda a energia potencial foi transformada em energiacinética, e a velocidade será máxima.

    O balanço com a corrente mais longa pode ir mais alto, e terámaior energia potencial. Consequentemente atingirá maiorvelocidade no ponto mais baixo. Por outro lado, quanto maior acorrente, maior o período de oscilação.Por causa disso, os balanços com corrente menor oscilam maisrápido, apesar de terem velocidade máxima menor, e os de correntemaior oscilam mais lentamente, apesar de terem velocidademáxima maior.

    A frequência domovimento no balanço

    só depende docomprimento da

    corrente e da gravidadelocal.

    Ou seja, pessoas com pesos diferentes nãoalteram o período do

    movimento.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    8/42

    8

    Outro exemplo prático de transformação da energia de uma forma

    em outra pode ser experimentado na bicicleta, também encontradana Praça das Energias: uma coluna de luzes que se acendem indicaa energia produzida pelas pedaladas. [Repare que a bicicleta tem umdínamo, componente que transforma a energia do movimento — conhecida como cinética — em energia elétrica.]

    O princípio é semelhante ao usado na maioria dos geradores deeletricidade (alternador de carro, usinas hidrelétrica, nuclear,termelétrica etc.): um ímã gira entre várias bobinas (fios enrolados),e o seu movimento entre os “anéis” de fios produz a correnteelétrica, que, no caso da bicicleta, faz acender a coluna de luzes.

    energiaquimica

    energiapotencial

    energiacinética

    energiaelétrica

    energialuminosa

    São muitos os exemplos detransformação de energia.

    Para fazer a bicicleta funcionar, é preciso aplicar

    a energia potencial docorpo (já resultante da

    energia química dosalimentos) que se

    transforma em energiacinética, esta por sua vez,

    se transforma emeletricidade, que também se

    transforma em energialuminosa.

    Na fotossíntese, a energialuminosa do sol se converte,

    nas plantas, em energiaquímica.

    Em nossas casas, a energiaelétrica é transformada emiluminação, refrigeração,

    calor, imagem, som etc.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    9/42

    9

    O Fenômeno da Ressonância

    Os balanços acoplados são uma oportunidade para aprender sobretransferência de energia e ressonância.

    Repare que os dois balanços estão pendurados em uma mesmaestrutura.

    Ao impulsionar apenas um deles, a energia é transmitida, aos

    poucos, de um balanço para o outro, através do movimento da barraem que ambos estão pendurados.

    Isso acontece até os dois terem praticamente o mesmo movimento.Essa transferência tão eficiente só ocorre porque os dois balançostêm o mesmo comprimento das correntes e podem balançar nomesmo período. Esse fenômeno é chamado de RESSONÂNCIA.

    É importante ressaltar que a ressonância não é uma forma deenergia, mas uma forma de transferência de energia de um sistema

    físico para outro, e é característica de sistemas que oscilam.

    Um exemplo de aplicaçãodo fenômeno da

    ressonância no dia a dia é orádio de pilha. Todas asestações transmissoras

    emitem suas ondas de rádioao mesmo tempo, mas o

    rádio só detecta aquela queescolhemos ouvir.

    Como isso acontece?

    Circuitos eletrônicos possuem frequências de

    ressonância. Quando sintonizamos o rádio em

    uma dada estação, estamoscolocando o circuito

    eletrônico em ressonânciacom a onda de rádio

    emitida por aquela estação.

    Para mudar de estação,temos que mudar a

    frequência de ressonânciano rádio.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    10/42

    10

    Entre um escorregador com rampa em curva e outro com rampareta, qual o mais rápido? E por quê?

    No primeiro, o tempo para chegar embaixo é menor.

    No ponto de partida, a energia potencial é a mesma nas duas rampas(para a mesma massa).

    Na rampa reta, porém a força que atua sobre o corpo é constantedurante todo o trajeto, uma vez que a inclinação é constante.

    Já na rampa curva essa força vai aumentando à medida que o corpoescorrega, fazendo com que a velocidade aumente maisrapidamente do que na rampa reta.

    Cabe notar que, como os dois escorregadores chegam no mesmo ponto, desprezando-se o atrito, a energia cinética total final será amesma nos dois casos.

    No experimento dasrampas, a direção da forçaque atua no corpo que

    desce é sempre tangente àrampa.

    No caso da rampa reta, atangente é sempre paralela

    à rampa e, portanto adireção da força é

    constante durante todo omovimento.

    No caso da rampa curva, atangente muda em cada

    ponto da rampa, fazendo a força mudar de direção ao

    longo do movimento.

    O primeiro caso é o domovimento uni formemente

    acelerado , em que avelocidade aumenta

    linearmente com o tempo dedescida.

    Se no entanto a rampa tiveruma forma parabólica, por

    exemplo, a velocidadeaumenta exponencialmente

    com o tempo de descida!

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    11/42

    11

    Neste experimento lúdico temos um pêndulo com ímã, dentro deuma estrutura piramidal.

    Os visitantes são estimulados a usar varas metálicas e tentar atrair o pêndulo para si, encostando a extremidade da vara num dos pontosdo ímã. Assim podem observar quepolaridades opostas se atraeme polaridades iguais se repelem.

    Evidencia-se assim a propriedade de atração e repulsão presente nocampo invisível em torno dos imãs, o chamado CAMPOMAGNÉTICO.

    .

    A compreensão do fenômeno magnético foimuito importante para a

    concepção dos geradoresde energia elétrica. Em seu

    interior, o campomagnético é utilizado para

    transformar energiacinética em corrente

    elétrica.

    Os átomos possuemuma propriedade

    chamada momentomagnético , que se

    assemelha a umaagulha de bússola.

    Em geral, nosmateriais, essas

    “agulhas” apontam

    aleatoriamente noespaço. Mas em outros

    materiais elas se

    “ordenam’ e apontam para a mesma direção.

    O campo magnético gerado por um ímã

    varia espacialmente,decaindo com o

    aumento da distânciado ímã. A variaçãoespacial do campo

    magnético é aresponsável pela força

    magnética, que atrai ourepele outros ímãs. É

    por essa mesma razãoque aqueles enfeites de geladeira, calendários

    ou telefones de pizzarias feitos com

    materiais magnéticos grudam na geladeira.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    12/42

    12

    O senso comum nos induz a pensar que a luz solar tem apenas umacor, mas a árvore de prismas oferece a oportunidade de observaçãode alguns de seus diferentes espectros.

    Quando a luz solar incide nos prismas, podemos observar pequenosarco-íris projetados.

    Isso ocorre porque quando a luz atinge um prisma, passando do ar para o vidro, ela tem o seu caminho desviado. É o fenômeno deREFRAÇÃO.

    Quanto mais perto do vermelho for a cor, maior o desvio; quantomais próximo estiver do azul, menor ele será.

    Assim, o prisma consegue separar as cores, desviando cada uma para um lado e criando o “arco -íris”.

    Na natureza, quando a luz do sol incide sobre as gotículas de chuvaque vagam suspensas, passando do ar para a água, ocorre o mesmofenômeno, nesse caso o arco-íris de verdade, com suas sete lindascores.

    Nossa retina é um exemplode sistema que converteenergia luminosa em

    energia elétrica!

    Aristóteles achava queas cores eram

    propriedades dosobjetos, e não da luz.

    Leonardo da Vinci foi o primeiro a afirmar que

    a cor é uma propriedade da luz, enão dos objetos.

    Foi Isaac Newton quemmostrou que a luz

    poderia ser decompostaem cores com um

    prisma. Ele provou quea cor era uma

    propriedade da luz enão dos objetos, e

    demonstrou ainda quea cor branca é uma

    mistura de cores (e nãouma cor individual).

    Que tal construir comos alunos um disco de

    Newton?

    O olho humano enxergado vermelho (450 THz)

    ao violeta (750 THz).

    Outros animais

    enxergam outras faixas:as cobras enxergam noinfravermelho (350

    THz), e as abelhas, noultravioleta (1000 THz).

    O espectroeletromagnético, no

    entanto, é muito maisamplo do que isso,

    contendo, por exemplo,ondas de rádio, raios

    gama, raios X etc.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    13/42

    13

    Entre os tipos de luzes emitidas pelo sol existem algumas quenossos olhos não conseguem ver. Entre elas estão os raios ultra

    violeta (UV).A maior parte da radiação UV emitida pelo sol é absorvida naatmosfera.

    Neste experimento, as bolinhas brancas, quando expostas aos raiossolares, mudam de cor.

    Por que isso acontece?

    Devido à presença dos raios UV, que são muito energéticos.

    Observe, pelos buracos da tampa de metal, como eles são capazesde mudar até a cor das bolinhas. Em seguida, gire a tampa e vejacomo as bolinhas que não estavam expostas ao sol ficam bem maisclaras.

    As bolinhas são feitas de um material que absorve radiação UV eemite luz azul. Esse fenômeno é chamado de FLUORESCÊNCIA, eé o mesmo observado em danceterias com luz negra.

    Os raios UV podem afetar aestrutura da nossa pele,

    causando o envelhecimento precoce e outros problemas

    mais graves. Por isso, proteja-se do sol intenso e

    use sempre filtro solar!

    Flashes de câmeras fotográficas e

    fotocopiadoras produzem grande quantidade de

    radiação UV. Por isso o usode câmeras comflashes é

    proibido nos museus.

    A luz negra pode sergerada a partir de

    lâmpadas fluorescentes.Algumas substâncias

    absorvem essescomponente da radiaçãoUV, excitando átomos e

    moléculas, que, ao perderem o excesso de

    energia, emitem umaluz azulada. Esse efeitoé muito explorado em

    danceterias.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    14/42

    14

    Um cabo de guerra muito especial também está presente na Praçadas Energias.

    Devido à presença das roldanas, este cabo de guerra podesurpreender seus participantes.

    Um único operador pode vencer de vários outros reunidos. Por queisso acontece?

    Um sistema de roldanas permite que a força aplicada a uma cordaseja dividida em tantas partes quantas forem as polias existentes nosistema.

    O sistema de roldanas émuito utilizado em guindastes, para

    levantar grandes pesos.

    Também servem paraajudar as pessoas a

    levantar peso, com ummínimo de esforço.

    http://www.google.com.br/imgres?q=roldanas&start=96&um=1&hl=pt-BR&qscrl=1&nord=1&rlz=1T4SKPT_pt-BRBR420BR421&biw=1360&bih=490&addh=140&tbm=isch&tbnid=7Qm3QuxdCKG_tM:&imgrefurl=http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/mylinks/viewcat.php?cid=48&min=590&orderby=titleA&show=10&docid=JaU18yRqOvYPyM&imgurl=http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/tvmultimidia/imagens/6fisica/2poco.jpg&w=720&h=480&ei=OExbT_OZIM7zgge24f2hCw&zoom=1

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    15/42

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    16/42

    16

    Curiosidade histórica

    Há muito os humanos buscam compreender como a matéria éconstituída.

    Que tal um passeio no tempo para examinar algumas das propostasdos cientistas sobre o assunto?

    Demócrito, pensador grego que viveu no século V a.C. , foi o primeiro pensador a formular o conceito de átomo como a menor parte da matéria. Ele concebeu um modelo em que os átomos sereuniam e se encaixavam, tal como as peças de um o Lego, paraformar a matéria. Desde então surgiram vários outros modelos.

    Dalton afirmava que o átomo era uma partícula elementar,minúscula e indivisível. Segundo seu modelo, a matéria seassemelha a um conjunto de bolinhas de gude.

    Thompson descobriu que o átomo era carregado de partículasnegativas. Entretanto, ele pensava que essas partículas ficavamcomo que entremeandouma espécie de “massa” de carga positiva.Por esse motivo, seu modelo atômico ficou conhecido como“pudim de passas”.

    Rutherford descobriu que o átomo é constituído por um núcleo(positivo) e por elétrons que ficam a sua volta, e deduziu que essas

    partículas se comportavam tal como os planetas que giram ao redordo sol.

    Bohr concluiu que os elétrons só podem se movimentar ao redor donúcleo se estiverem organizados em órbitas ou camadas específicas.

    No modelo quântico, o elétron é considerado uma partícula-onda“ que se move num orbital ”.

    DIFERENTES MODELOS

    ATÔMICOS

    Modelo atômico de Demócrito

    Modelo atômico de Dalton

    Modelo atômico deThompson

    Modelo atômico de Rutherford

    Modelo atômico de Bohr

    Modelo atômico quântico (o

    mais atual)

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    17/42

    17

    Condutores elétricos

    Já mencionamos que em alguns materiais, como a maioria dosmetais, os elétrons têm grande mobilidadee conseguem “pular”entre os átomos. Esses materiais, portanto, facilitam a condução deeletricidade. Por isso são chamados decondutores elétricos.

    Exemplos de bons condutores elétricos são o cobre e o ouro, entreoutros.

    Por outro lado, há materiais com pouca mobilidade entre seuselétrons, como é o caso da madeira, do vidro, do plástico, da borracha e do algodão, o que dificulta a condução elétrica sãoconhecidos comoisolantes elétricos. Um dos melhores isolanteselétricos que existe é o diamante.

    Em alguns materiais, a condutividade elétrica é intermediária entrecondutores e isolantes: eles são chamados de semicondutores, eformam a matéria-prima doschips de computadores.

    O silício e o germânio são exemplos de materiais semicondutores.

    Os fios que conduzemeletricidade até nossas

    casas são em geral feitos de cobre.

    Plásticos são em geralbons isolantes elétricos,

    por isso recobrem os fios e as ferramentasdos funcionários que

    trabalham mexendo narede elétrica.

    Ao percorrer um fiocondutor, a corrente

    elétrica produz calor. É o chamado efeito Joule, e ocorre por

    causa das colisões entreos elétrons queconduzem a corrente eos átomos que formam

    o material do fio.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    18/42

    18

    Curiosidade histórica

    O filósofo grego Tales de Mileto, que viveu entre 624-558 a.C.,observou um fenômeno que envolvia um pedaço de âmbar (resina petrificada), um pedaço de pele de animal e o atrito entre os dois.

    Ele percebeu que um pedaço de âmbar, esfregado com a pele dealgum animal, adquiria a capacidade de atrair penas, folhas e outras pequenas coisas (objetos de pequena massa). Isso despertou suacuriosidade e a dos homens que prosseguiram investigando ofenômeno através dos séculos.

    Esse processo foi chamado deeletrização.

    Hoje se sabe que o atrito transfere elétrons de um corpo para ooutro.Diz-se que o corpo que ganha elétrons fica negativamentecarregado, e o que perde fica positivamente carregado.

    Outra observação importante, efetivada ao longo da experiência, éque corpos com cargas diferentes se atraem, e corpos com cargasiguais se repelem.

    Tales de Mileto

    Âmbar eletrizado

    Que tal replicar aexperiência?

    Um pente plástico passadono cabelo fica eletrizado econsegue atrair pequenos

    pedaços de linha ou de papel.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    19/42

    19

    Estados da matéria

    Podemos dizer que, dependendo do movimento dos átomos nas

    moléculas, a matéria se apresenta em diferentes estados:Estado sólido- quando os átomos se encontram em baixo estado deagitação, mais átomos podem se concentrar em um mesmo espaçofísico. Neste estado, a forma e o volume do material são fixos. Porexemplo: um caderno, um lápis, os cristais etc.

    Estado líquido - nele encontramos algum grau de dispersão nasmoléculas constituintes. A matéria mantém fixo o volume, mas aforma é variável e assume o formato do seu recipiente. Por

    exemplo: a água, o álcool etc.Estado gasoso- nesse estado o grau de dispersão das partículas quecompõem a matéria é bastante significativo, e por isso tanto a formacomo o volume são variáveis. Por exemplo, o ar, as nuvens etc.

    Plasma – é considerado o quarto estado da matéria, pois não ésólido, nem líquido, nem gasoso. É formado por elétrons e núcleoslivres após a ‘desmontagem’ dos átomos de gases em altastemperaturas. Nesse estado as partículas se encontram dispersascomo no estado gasoso, porém com a presença de elétrons livres,íons e átomos neutros em proporções variadas.

    Para que a matéria se encontre nesse estado são necessárias umagrande quantidade de energia e temperaturas extremamenteelevadas.

    O plasma é ótimo condutor de eletricidade, forma corrente elétricaem seu interior. Com isso, gera um campo magnético e ainda emiteondas eletromagnéticas.

    A aurora boreal é causada pelo choque entre jatos de

    partículas carregadasemitidas pelo sol (elétrons e

    prótons) com átomos da

    atmosfera terrestre.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    20/42

    20

    Visitante do Museu Light da Energia explora o experimento da esfera de plasma

    Esfera de Plasma

    O sistema consiste em um eletrodo central, dentro de uma esfera devidro, que contém um gás inerte a baixas pressões. No eletrodo,aplica-se uma tensão altíssima, na faixa de 5 mil volts. A esfera devidro, ao contrário, está a um potencial muito baixo.

    A alta tensão próxima ao centro ioniza o gás, e as descargaselétricas começam a acontecer; a diferença de potencial entre ocentro da esfera e o vidro faz com que se formem os raios dentro doglobo, de forma semelhante ao que ocorre nas tempestades.

    Como o potencial é o mesmo em toda a superfície da esfera, osraios ficam “sem direção”. No entanto, quando encostamos osdedos na superfície, modificamos o potencial naquele ponto, e osraios então são atraídos para lá.

    Os raios atraídos para um ponto tornam-se mais brilhantes porcausa do aumento da corrente elétrica, que pode chegar a algumasdezenas demiliamperes.

    Interagir com aEsfera de

    Plasma presente no Museu

    da Energia é, com certeza,

    uma interessante

    experiência sensorial paraos alunos

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    21/42

    21

    O FENÔMENO ELETROMAGNÉTICO

    Lembra quando falamos de eletrização? Dissemos que um corpofica “eletrizado” porque captou ou cedeu elétrons. Se captou, ficoucarregado negativamente, já que a carga do elétron é negativa. Secedeu, ficou carregado positivamente. Dizemos então que cada umdesses corpos ficou com um determinado “potencial elétrico”.

    A “diferença de potencial” (d.d.p.) entre corpos com cargas desinais opostos produz um movimento de elétrons entre eles.

    Quando ligamos esses dois corpos por um fio condutor,naturalmente elétrons vão fluir do corpo carregado negativamente para o carregado positivamente, formando a corrente elétrica.

    Uma pilha, dessas que utilizamos em rádios, é um exemplo deobjeto que mantém uma diferença de potencial entre dois terminais,um positivo e outro negativo. Quando conectadas em um rádio, elasalimentam o circuito eletrônico que faz o aparelho funcionar.

    As tomadas de nossas casas, onde conectamos nossoseletrodomésticos, também mantêm uma d.d.p., sustentada pelaenergia elétrica fornecida pela Light. Nas usinas, essa energia é produzida em geradores.

    O gerador é um conjunto formado por um eixo com fios de cobreenrolados (bobina) que pode girar (rotor) entre dois ímãs fixos(estator) ou ao contrário, como acontece nos geradores das usinasde energia elétrica, onde o que gira são os ímãs.

    Os visitantes do Museu Light da Energia tem a oportunidade deexperimentar o funcionamento de um gerador a manivela.

    A Terra possui um campomagnético, é por esse

    motivo que as bússolasapontam sempre para o Norte, o que ajuda os

    viajantes a se situar .

    Os ímãs possuem um campomagnético e, quando sãomovidos próximos a uma

    bobina, provocam omovimento dos elétrons do

    fio de cobre, induzindo umacorrente elétrica.

    A indução eletromagnéticaé, portanto, o princípio

    básico de funcionamentodos geradores, que assim

    transformam energiamecânica em energia

    elétrica.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    22/42

    22

    O fenômeno eletromagnético pode ser observado no Museu Lightda Energia através doFerrofluido.

    Trata-se de um líquido contendo partículas muito pequenas de ummaterial ferromagnético, na escala nanoscópica (1 bilionésimo dometro). As partículas se comportam como agulhas de bússolas e sãoatraídas por campos magnéticos, além de se atraírem mutuamente.

    Um pó contendo as partículas ferromagnéticas é misturado em umlíquido (que pode ser até mesmo água). As moléculas do líquidoaderem à superfície das pequenas partículas, evitando que elasgrudem umas nas outras, formando aglomerados.

    Ao aproximarmos um ímã de um ferrofluido, observamos que as partículas es se acumulam ao longo das linhas de campo magnético.

    Visitante do Museu Light da Energia explora o experimento com ferrofluido.

    As experiências de Kim Pimmel

    com material magnético

    Os ferrofluidos possueminúmeras aplicações em

    eletrônica, engenhariamecânica, engenhariaaeroespacial, na

    medicina e até nasartes plásticas.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    23/42

    23

    Unidade de Medidas Elétricas

    As grandezas físicas importantes para fins de descrição da produção, distribuição, e comercialização da energia elétrica são atensão elétrica (medida em volts), aenergia (medida em joules), apotência (medida em watts, ou quilowatts) e o quilowatt-hora(kWh), usado para medir o consumo.

    Volt – Medida de tensão elétrica ou, equivalentemente, de d.d.p. Nas residências, as tomadas são em geral de 127 V ou 220 V.

    Joule – Unidade de energia ou trabalho. Uma pedra de 10 kg,sustentada a 1 m de altura do chão, possui 10 joules de energia potencial gravitacional. Um carro de 500 kg se movendo a 100km/h tem cerca de 190 mil joules de energia cinética. Para

    fervermos 1 litro de água, precisamos fornecer aproximadamente300.000 Joules de energia térmica.

    Watt – Unidade de potência. Potência é a medida da produção deenergia por unidade de tempo. Uma lâmpada de 100 watts produz100 Joules de energia por segundo. Um chuveiro elétrico de 5.000watts, ou 5 kW, dissipa 5.000 joules de energia por segundo na águaque passa por ele.

    A potência da usina hidrelétrica de Itaipu é de 14.000.000.000 watts

    (14.000 MW), e da usina nuclear de Angra dos Reis é de657.000.000 watts (657 MW).

    Quilowatt-hora (kWh) – Unidade de consumo de energia. 1 kWhequivale a 36.000.000 joules. Uma lâmpada de 100 watts (ou seja,0,1 kW), acesa por 1 h, consome 0,1 kWh de energia. Se o preço de1 kWh for de 30 centavos, essa lâmpada gastará 3 centavos por cadahora que ficar acesa. Parece pouco, mas ficando acesa apenas 1 hora por dia, uma única lâmpada consome R$ 11 por ano!

    Potência reativa , ou kvarh – Trata-se da potência

    elétrica armazenada porexemplo em certos tipos de

    eletrodomésticos, quecontem motores elétricos.

    Ela retorna à rede dedistribuição, causando

    sobrecarga no sistema dedistribuição.

    Usina nuclear de Angra dos

    Reis

    Usina hidrelétrica de Itaipu

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    24/42

    24

    ENERGIA E O CONFORTO QUE ELA NOS TRAZ

    A energia elétrica pode ser transformada em luz, calor, frio emovimento.

    Mas será que ela é mesmo importante no nosso dia a dia? Pararesponder essa pergunta basta lembrar quantos equipamentos sãoalimentados por ela.

    Ela acende lâmpadas, iluminando os ambientes, liga a televisão e oaparelho de som (que nos distraem), aparelhos de ar condicionado,que nos refrescam quando está muito quente, e mantém a geladeiraligada, permitindo conservar os alimentos.

    Elevadores e escadas rolantes precisam dela para funcionar e nos

    permitem alcançar andares altos sem esforço. Os computadores precisam de eletricidade, bem como o transporte urbano de trens emetrô.

    Nos hospitais, além da iluminação, a energia elétrica é fundamental para o funcionamento de equipamentos dos quais dependem muitasvidas.

    Para promover o aquecimento, a energia elétrica também é muitoeficiente, em chuveiros elétricos, ferros de passar roupa, secadores echapinhas de cabelo, secadoras de roupa.

    Funciona ainda como força motriz em ventiladores, batedeiras,liquidificadores, máquinas de lavar roupas, além de motores degrandes indústrias, bombeamento de água, sistema de irrigação emuitos outros.

    Também no lazer, como cinemas, teatros, shoppings, casas deespetáculos, a eletricidade é essencial, assim como em todo tipo deserviço, como lojas, escritórios, supermercados, bancos etc.

    Depois de lembrar os seus variados usos, compreendemos porque afalta dessa energia, ainda que por pouco tempo, traz tantostranstornos, principalmente nos grandes centros urbanos. Ficaassim mais fácil reconhecer a importância do trabalho dadistribuidora de energia elétrica.

    É fácil também perceber que o desenvolvimento econômico e socialdepende de uma boa oferta desta energia. Por este motivo o setorelétrico é um setor que precisa continuamente de investimentosfinanceiros e de pesquisa científica.

    A partir da apresentação dealguns exemplos de usos da

    energia elétrica, estimuleos alunos a pesquisa e

    indicar outros exemplos,construindo painéis comdesenhos e fotos dessesusos. E aproveite para

    discutir como seria o

    cotidiano sem essa energia,os problemas e as

    alternativas para tal situação.

    Os alunos incentivados podem ser aqueles que

    um dia farão novasdescobertas e trarão

    novas soluções para obem- estar dahumanidade.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    25/42

    25

    COMO SE PRODUZ ELETRICIDADE

    Embora possamos encontrá-la nos raios e mesmo em nosso corpo(os neurônios, por exemplo, são células que se comunicam por pulsos elétricos), a eletricidade não se encontra disponível nanatureza em quantidade para atender nosso consumo.

    Parodiando os antigos, podemos dizer que a energia elétrica não dáem árvores, mas ela pode ser produzida em usinas, a partir de váriasfontes, inclusive o carvão vegetal. Uma vez produzida, ela não podeser armazenada devendo ser distribuída e consumida. Por isso asusinas são dimensionadas para um determinado consumo previsto.

    O desenvolvimento da tecnologia para geração e distribuição daenergia elétrica tornou-a acessível e de fácil utilização sendo

    fundamental, hoje, no desenvolvimento econômico de qualquer país.

    O princípio básico do funcionamento de uma usina geradora deenergia elétrica é sempre o mesmo. O que muda nas diversasformas de geração de eletricidade é o que faz girar a turbina queaciona o gerador. Ou seja a fonte .

    O princípio da geração deeletricidade é a aplicação

    nas pás de uma forçamecânica que gira um

    conjunto de ímãs(aproximando-os e

    afastando-os da bobina)induzindo a formação de

    corrente elétrica.

    Visitante do M useu L ight da

    Energia explora o

    experi mento gerador de

    eletricidade.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    26/42

    26

    No Brasil, a maior parte da eletricidade que consumimos é deorigem hidráulica, isto é, vem de usinas que usam a água paramover as pás das turbinas que acionam os geradores.

    Basicamente, uma usina hidrelétrica compõe-se das seguintes partes: reservatório, barragem , sistemas de captação e aduçãode água (que levam a água até as pás das turbinas),casa de força (onde se encontram o gerador e a turbina) e osistema de devoluçãode água ao leito do rio.

    Nastermoelétricastemos as caldeiras que produzem o vapor quefaz girar as pás das turbinas, que por sua vez acionam o gerador.

    São vários os elementos que podem ser usados para aquecer acaldeira, entre eles, carvão mineral, carvão vegetal, combustíveisderivados do petróleo, biomassa ou mesmo biodiesel.

    Nos reatores nucleares, por exemplo, a fissão nuclear produzenergia que aquece a água de um reservatório, gerando vapor quefaz girar as pás do gerador de eletricidade. São conhecidas por istocomousinas termonucleares.

    Bagaço de cana é um dos

    vários exemplos de biomassa

    utilizada nas termoelétricas

    ALight inaugurou sua primeira hidrelétrica em1908, na cidade de Piraí

    (RJ).

    A usina de Fontes era amaior do Brasil, capaz de

    atender toda a demanda do Rio de Janeiro, que tinhaentão 800 mil habitantes. Nessa usina a barragem

    ficava no topo do morro, e aágua descia pelos tubos até

    o edifício onde ficavam asturbinas e os geradores.

    Hoje a empresa tem cincousinas hidrelétricas e é

    capaz de produzir 18% daenergia que fornece aos

    consumidores.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    27/42

    27

    Termossolar é o nome da geração de energia elétrica na qual seutilizam espelhos que captam raios solares dirigindo-os para umboiler que aquece a água até torná-la vapor. O vapor geradomovimenta a turbina que aciona o gerador.

    Solar fotovoltaica é uma forma de geração de energia elétrica, quenão usa gerador. As placas fotovoltaicas, feitas de silício, sãocapazes de transformar os raios solares em eletricidade.

    A energia eólica usa a força dos ventos para acionar o gerador esua participação vem crescendo na matriz elétrica brasileira.

    Na busca para atender oconsumo cada vez maior de

    energia elétrica e ao

    mesmo tempo atentos ao

    cuidado ambiental, os

    cientistas vêm

    desenvolvendo muitas

    pesquisas com as

    chamadas fontes

    renováveis.

    A energia das maréstambém pode ser

    utilizada para acionar geradores de

    eletricidade, tal como noexperimento da COPPE

    em Pacem, no Ceará.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    28/42

    28

    CAMINHOS DA ELETRICIDADE

    Uma vez produzida, a eletricidade precisa chegar aos centrosconsumidores. Do gerador até a tomada há um longo caminho,muito trabalho e muita gente e tecnologia envolvidas.

    A usina geradora, como diz o nome, é o local onde se produzenergia elétrica, e que, conforme já mencionado, pode ser

    hidráulica, térmica ou eólica, conforme a fonte cuja energiaimpulsiona a turbina.

    Nassubestações elevadorasa tensão gerada a 6.600 V ou 13.800 Vé transformada em 138.000 V ou 230.000V (ou outra que se façanecessária). O equipamento que faz isso é um transformador. Essatransformação possibilita o transporte da energia elétrica por longasdistâncias. Quanto maior a tensão nas linhas, menor o calor geradona condução de eletricidade. Dessa maneira, reduzem-se as perdasdo sistema durante a transmissão.

    Sistemas de transmissão. As linhas de transmissão transportamenergia elétrica por cabos aéreos, subterrâneos e até mesmosubmarinos. O Brasil tem mais de 900 linhas de transmissãooperadas por diversas empresas. O conjunto de linhas detransmissão, as subestações de transmissão e as usinas geradorasformam o Sistema Interligado Nacional de Energia. O setor elétrico brasileiro define como transmissão as linhas com voltagem maiorou igual a 230.000 V.

    Resumidamente sãocincoetapas a serem destacadasnos caminhos que a energia

    elétrica percorre:usinasgeradoras, subestaçõeselevadoras, sistema de

    transmi ssão, subestaçõesabaixadoras e sistema de

    di str ibuição .

    Geração nas u sinashidrelétr icas: Quanto

    maiores o volume, avelocidade da água e aaltura da queda, maior

    o potencial deaproveitamento do rio

    na geração deeletricidade.

    ALight possui apenasuma linha de transmissão

    e uma extensa rede de subtransmissão com

    voltagem de 138.000 V.São mais de 2.600 torres,

    com 1.870 km de linhasaéreas e 165 km de linhas

    subterrâneas.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    29/42

    29

    Subestações abaixadoras.A energia elétrica não pode chegar ao

    seu destino na mesma tensão em que é transmitida, pois essa tensãoou voltagem alta queimaria os aparelhos elétricos. As subestaçõesabaixadoras têm transformadores que convertem a tensão de230.000V ou 138.000 V (ou outra, que se faça necessária) em25.000 V ou 13.800 V para entrar na cidade. Nas redes aéreas ousubterrâneas a tensão é novamente reduzida para entrar nas nossascasas em 127 V ou 220 V.

    Sistemas de Distribuição. Das subestações abaixadoras, aeletricidade segue para as ruas por linhas aéreas ou subterrâneas. Nesse trajeto a tensão ainda é de 25.000 V ou 13.800 V. Antes dechegar ao seu destino a eletricidade passa por transformadores quereduzem a tensão para 127 V ou 220 V, que são as voltagens usadasem residências, comércio e outros.

    A distribuição de energia elétrica no Brasil é efetuada porconcessionárias regionais, como a Light , que recebem a energia dasgeradoras e das transmissoras e a levam aos usuários. São elas que

    fazem o contato com os consumidores e recebem o pagamentodireto pelo fornecimento de energia elétrica.

    .

    São 87 subestaçõesabaixadoras que a

    Light possui, e você já

    deve ter visto algumadelas. É comum vermosessas subestações nos

    nossos bairros.

    Dos transformadores deruas saem fios oucabos, aéreos ou

    subterrâneos, queentram nas residências

    e são ligados a umacaixa de entrada. Ali

    estão a chave geral e omedidor de energia

    (antigamente chamadode “relógio de luz”). A

    chave geral permite queo circuito elétrico da

    casa seja desligado, senecessário, e o medidor

    mede a energiaconsumida, que serácobrada na conta de

    luz.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    30/42

    30

    A CONTA DE ENERGIA ELÉTRICA

    O consumo dos equipamentos tem um custo que é cobrado na contade energia elétrica.

    Em nossas casas a cobrança é feita mensalmente e baseia-se numatarifa de energia. É cobrado um valor em reais (R$) por

    quilowatt-hora (kWh).

    Esse valor é o resultado da multiplicação da energia consumida nomês pela tarifa aplicada.

    As empresas distribuidoras normalmente divulgam em seus sites odetalhamento das tarifas

    Mais de 40% do valor da conta é composto de encargos e tributos.Entenda melhor a conta.

    Valor da energia é o custo com compra de energia elétricaadquirida das empresas geradoras.

    Valor da transmissão é o custo do serviço de transmissão deenergia elétrica.

    Valor da distribuição é o custo com distribuição de energiaelétrica.

    Encargos setoriais são contribuições definidas em leis aprovadas pelo Congresso Nacional. Conta de Consumo de Combustíveis,Reserva Global de Reversão, Taxa de Fiscalização de Serviços deEnergia Elétrica, Conta de Desenvolvimento Energético, Encargosde Serviços do Sistema, Pesquisa e Desenvolvimento e EficiênciaEnergética, Operador Nacional do Sistema e PROINFA.

    Tributos PIS, COFINS e ICMS.

    4,76%30,88%

    23,13%

    41,23%transmissãogeraçãodistribuiçãoencargos+tributos

    O registro do consumo éfeito pelo medidor deenergia elétrica,

    popularmente conhecidocomo “relógio”.

    Nosite da Light , porexemplo, é possível

    conhecer melhor as tarifasresidenciais, não

    residenciais, tarifa socialetc.

    www.light.com.br

    Clicar em clientes /informações ao cliente /

    tarifas e tributos

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    31/42

    31

    A seguir apresentamos dados fundamentais da conta de consumodoméstico.

    Vencimentoé a data limite para pagamento da conta. Existem seisdatas disponíveis, que variam conforme a Unidade de Leitura.

    Classe é a classificação do tipo de cliente (se é residencial,comercial etc.) e o tipo de fase (monofásico, bifásico, trifásico).

    Referência bancária é o número utilizado para colocar a conta emdébito automático.

    Número da fatura é o número utilizado em fiscalizações.

    Número do medidor identifica o equipamento que mede oconsumo de eletricidade.

    Medição atualtem a data e o valor da leitura atual.

    Medição anterior tem a data e o valor da leitura anterior.

    Constante do medidor é usado para cálculo do consumo mensal.Esse número é estabelecido pelo fabricante de acordo com o tipo deequipamento. O tipo de medidor (constante 1, 10 etc.) é definidoconforme a carga instalada.

    Consumo kWh é o resultado da seguinte conta: (leitura atual – leitura anterior) x constante do medidor.

    Nº dias é o intervalo entre a data de medição atual e a data demedição anterior.

    Média diária é o resultado da seguinte conta: consumo kWh / nºdias.

    Código do cliente e código da instalaçãoidentificam o cliente e olocal de consumo e são solicitados nos contatos feitos com a Light.

    CFOP (Códigos Fiscais de Operações e Prestações) identificam anatureza das operações de circulação de mercadorias e de serviços.

    A data prevista da próxima leituraavisa quando o leiturista fará anova leitura do medidor.

    O gráfico de consumo médiomostra o consumo médio (em kWh)de energia elétrica dos últimos 12 meses.

    É o campo dedescrição deconsumo que mais noschama a atenção. Nesse

    campo são detalhados oconsumo de eletricidade e,

    conforme o caso, outrositens, como multas, juros,

    parcelamentos e taxascomo contribuição de

    iluminação pública.

    O valor total da conta em R$ é o resultado da

    seguinte conta: preçounitário R$ x quantidade

    kWh.

    O preço unitário é a tarifaque inclui ICMS, PIS e

    COFINS.

    .

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    32/42

    32

    FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA

    Já vimos que a eletricidade é um elemento fundamental do mundomoderno, que nos traz conforto, qualidade de vida e segurança.Sabemos que é uma das formas de energia mais usadas, graças àfacilidade de transporte e ao baixo índice de perda energéticadurante a conversão em luz, movimento ou frio/calor.

    Vimos também que o que diferencia um tipo de geração de outro éa fonte primária que lhe dará origem.

    Energia Renovável

    As fontes podem serrenováveis ou nãorenováveis

    Ao falarmos de energia renovável, três fatores precisam seravaliados: o tempo necessário para a renovação, a disponibilidadee o custo da tecnologia para explorá-la.

    Quando os estoques naturais levam muito tempo para seremrepostos, como por exemplo, o caso dopetróleo, em que sãonecessárias condições geológicas tão especiais que a reposição sóocorre em milhões de anos ou no caso dourânio, cujos recursosterrestres são finitos, dizemos que são fontes não renováveis.

    Outras fontes de energia como a madeira, necessária para aobtenção de lenha e carvão vegetal, levam anos para seremrepostos. Mas há também fontes abundantes na natureza, como ovento, os raios solares ou a água dos rios e oceanos, estes sãoexemplos defontes renováveis.

    Resíduos

    Um subproduto indesejável da transformação de energia são osresíduos, responsáveis pela poluição. Resíduo é tudo o que sobra dequalquer processo de transformação como, por exemplo, asemissões de CO2 resultantes da queima de combustível de veículosou o lixo radiativo de uma usina nuclear.

    A geração hidráulica, maior fonte de energia elétrica no Brasil, nãogera resíduos durante a sua produção. Quando o processo detransformação de energia produz pouco ou nenhum resíduo,dizemos que se trata deenergia limpa.

    A energia elétr ica pode serproduzida em grandes

    quanti dades a parti r dediversas fontes de energia

    que nos são fornecidas pelanatureza, entre elas:

    petróleo e seus deri vados,gás natural , car vão

    mineral , energia solar ,energia geotérmi ca,energia hi drául ica,

    biomassa e biodi esel,energia eólica, energia das

    marés.

    A fonte de energia éconsiderada renovável

    se o seu estoque éreposto rapidamente e a

    tecnologia paraexplorá-la está

    disponível a um custorazoável.

    O impacto ambiental pode virdos resíduos, como a

    poluição do ar causada pelaqueima de gás nas usinas

    termoelétricas, do lixoatômico, ou de vazamentos

    de material radiativo em caso

    de acidentes em usinasnucleares.

    Além desses, as alteraçõesclimáticas, o prejuízo ao

    habitat ou rotas migratóriasde animais ou mesmo o

    esgotamento de recursosnaturais, constituem outrosimpactos. Esses estão entre

    os cuidados que se deve terna produção de energia

    elétrica.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    33/42

    33

    USANDO A ENERGIA ELÉTRICA COM SEGURANÇA

    Ao refletir sobre qualidade de vida, não podemos deixar de lado aquestão da segurança no consumo da eletricidade.

    Seu uso requer atenção especial para evitar acidentes provocados por choques, curtos-circuitos e sobrecargas.

    O choque elétrico, por exemplo, pode até causar a morte emalgumas situações. No meio em que vivemos choques elétricoscom maior ou menor gravidade, são comuns, pois nossas casasestão cheias de tomadas, fios, chuveiros elétricos e outrosequipamentos.

    Para evitar os riscos é importante haver um bom isolamento dosistema elétrico. Além disso, deve-se procurar um especialistasempre que for necessário mexer nas instalações. Afinal, ele sabelidar com elas.

    Nas ruas são comuns os acidentes com crianças que soltam pipa perto da rede elétrica. Alerte seus alunos sobre esse risco!

    Durante as tempestades, o risco é ainda maior por causa da água,que pode conduzir eletricidade. Proteja-se em lugar seguro!

    Cabe notar que a água pura é péssima condutora de eletricidade,mas as sujeiras que se misturam a ela, no caso da água da chuva,sobretudo em enchentes, permitem a condução elétrica.

    A água do mar, por sua vez, é ótima condutora de eletricidade, por causa do sal que ela contém.

    Todos podemos e devemos fazer a nossa parte, evitandosituações de risco.

    Dicas e cuidados: Evite ligar mais

    equipamentos do que asinstalações suportam

    Não utilize aparelhodoméstico estando com as

    mãos ou pés molhados.

    Nunca desligue umaparelho elétrico da

    tomada puxando pelo fio.Só limpe seus

    eletrodomésticos apósdesligá-los e retirá-los da

    tomada.

    Jamais enfie garfos, facasou outros objetos dentro

    dos aparelhos, principalmente quando

    estiverem ligados.

    Chame um eletricistaquando precisar trocar ou

    consertar as instalaçõeselétricas.

    Fios soltos na rua? Avise aconcessionária de energia

    elétrica e passe longe

    Oriente os alunos a não soltar pipa perto da rede

    elétrica. E nem balões, poisesses também podem cairnas redes elétricas e

    provocar graves acidentes.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    34/42

    34

    USANDO A ENERGIA ELÉTRICA COMRESPONSABILIDADE

    Vimos a importância da eletricidade para o conforto das pessoas e para o desenvolvimento econômico. Vimos também que para gerareletricidade consumimos recursos naturais, e sabemos que isso afetao planeta.

    Estima-se que no Brasil mais de 10% do consumo de energia anualé desperdiçado. Isso significa cerca de 44 bilhões de kWh jogadosfora todos os anos e equivale a metade do consumo anual do estadomais industrializado do país. Algo precisa ser feito para mudar essecenário. O uso da eletricidade deve ser feito de forma responsável.

    A eficiência energética aparece então como um valioso instrumento

    para atender as demandas sem aumentar a pressão sobre os recursosnaturais. Pois, ao mesmo tempo que ela se volta para os aspectostecnológicos, buscando melhorar o desempenho de consumo dosequipamentos, facilita a tomada de decisão dos usuários no ato decompra.

    É também necessário investir na formação de hábitos de consumosem desperdício. Essa ideia é relativamente nova, é umdesdobramento das discussões mundiais sobre as condições de vidano planeta.

    A decisão da compra pode ser orientada pela presença do Selo doPROCEL que indica o nível de eficiência nos equipamentosexpostos nas lojas. Os equipamentos mais eficientes sãoenquadrados na classe A do Inmetro.

    O setor industrial pode colaborar aumentando e adequando aeficiência energética de máquinas, processos, procedimentos e produtos, através do aperfeiçoamento das rotinas de manutenção everificação do funcionamento de equipamentos e instalações. Nocomércio, a contribuição se dá pela escolha de materiais adequados para a construção e reforma das instalações, com especial atençãoaos sistemas de refrigeração e iluminação.

    O poder público pode ajudar obtendo maior eficiência nasinstalações, como na iluminação, trocando lâmpadas ineficientes por outras de melhor rendimento. Enquanto que o setor agrícola, pode fazer parte da corrente de responsabilidade, por exemplo,melhorando os sistemas de irrigação.

    Na hora de adquirir umeletrodoméstico novo para

    sua residência, observe o selo doPROCEL. Graças a

    ele, você pode escolher umequipamento que oferece o

    mesmo confortoconsumindo menos energia.

    Não é legal?!

    Deixar lâmpadas eequipamentos ligados sem

    estar sendo usados édesperdício de energia. Mudando esse hábito você

    só tem a ganhar!

    http://www.google.com.br/imgres?q=selo+procel&um=1&hl=pt-BR&rlz=1W1SKPT_pt-BR&biw=1360&bih=490&tbm=isch&tbnid=CpdAHTtUjm3-sM:&imgrefurl=http://www.blogiveco.com.br/tag/eficiente/&docid=cWwMQhug9pSRGM&imgurl=http://www.blogiveco.com.br/wp-content/uploads/2010/09/energia-300.jpg&w=300&h=272&ei=y8tbT6nbI4mtgQfziv2hCw&zoom=1

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    35/42

    35

    Nas escolas, o estímulo à observação dos hábitos de alunos, professores, funcionários e seus familiares pode ser uma saída, poisé uma boa forma de combater desperdícios.

    Ao final deste material você vai encontrar uma série de sugestõesde como se evitar o desperdício.

    Ainda, com relação ao uso com responsabilidade vamos enfocar aquestão das ligações clandestinas.

    Um sério problema enfrentado pelas empresas de distribuição sãoas ligações clandestinas. Os famosos “gatos”.

    Estas ligações causam perdas comerciais enormes, uma vez que aempresa distribuidora paga pela eletricidade comprada das

    geradoras, impostos e taxas, e custo da manutenção da rede dedistribuição.

    Além disso, as ligações clandestinas colocam em risco os usuários ea própria rede elétrica, aumentando ainda mais o custo damanutenção.

    O emaranhado de fios e as conexões malfeitas podem gerar curtos-circuitos, causando danos aos equipamentos do próprio usuário,além de sobrecarga no sistema levando à interrupção dofornecimento de eletricidade. Isso sem falar em acidentes com riscode vida.

    Assim uma ação impensada, que aparentemente resolve o problemade um indivíduo, pode provocar grandes prejuízos para acoletividade.

    A Light faz vistorias em locais com suspeita de fraude e conta como Disque Light para receber denúncias a fim de coibir essa práticaque prejudica a todos.

    O pagamento da conta em dia também é igualmente importante para o bom fluxo de fornecimento de energia.

    São muitas as iniciativas daLight para coibir a prática

    do desvio de energiaelétrica, mas a educação é

    sem dúvida um componenteimportante para a solução

    desse problema.

    O indivíduo educado para práticas de cidadaniacompreende melhor o

    alcance de suas ações paraa sociedade e percebe o quedeve e o que não deve fazer,

    e que suas ações temconsequências, que podem

    inclusive prejudicar os

    outros.

    “Gatos” colocam em risco

    a segurança da redeelétrica.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    36/42

    36

    SITES PARA PESQUISA

    http://www.light.com.br

    http://www.cienciamao.if.usp.br - Site de busca sobre ciências.

    http://www.cbpf.br - Site do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas.

    http://www.portalsaofran cisco.com.br - Site educativo.

    http://www.if.ufrj.br - Site do Instituto de Física da UFRJ.

    http://www.coppe.ufrj.br - Site do Instituto de Pós-Graduação e Pesquisa deEngenharia da UFRJ.

    http://www.sofisica.com.br - Site educativo de física.

    http://www.mundociencia.com.br/fisica/eletricidade/eletromagnetismo.htm - Sitesobre a história da eletricidade e história das usinas (com fotos).

    http://www.feiradeciencias.com.br - Site educativo.

    http://www.algosobre.com.br/fisica/atomo.html Site sobre história do átomo.

    http://www.fis.uerj.br/paginas.php?p=links – Site com link de váriosdepartamentos da UERJ.

    http://www.itaipu.gov.br/energia/sites-do-setor-eletrico - Site da usina de Itaipucom acesso a várias empresas do setor energético.

    http://www.comciencia.br/comciencia/ - Site de jornalismo científico.

    http://www.eletrobras.com - Site oficial da Eletrobrás.

    http://cepadev.if.usp.br/livro/particulas - Site sobre partículas elementares.

    http://efisica.if.usp.br - Site Educativo.

    Sites sobre Energias Renováveis

    http://www.energiasrenovaveis.com

    http://www.energiarenovavel.org

    http://www.portal-energia.com

    Sites com vídeos da Light

    http://www.youtube.com/user/conexaolight/videos

    Uma importante ferramenta para pesquisa tanto de professores quanto de

    alunos é a INTERNET. Porisso, indicamos alguns

    endereços que podem servisitados para aprofundar

    temas abordados nestaapostila.

    http://www.light.com.br/http://www.light.com.br/http://www.cienciamao.if.usp.br/http://www.cienciamao.if.usp.br/http://www.cbpf.br/http://www.cbpf.br/http://www.portalsaofrancisco.com.br/http://www.portalsaofrancisco.com.br/http://www.if.ufrj.br/http://www.if.ufrj.br/http://www.coppe.ufrj.br/http://www.coppe.ufrj.br/http://www.sofisica.com.br/http://www.sofisica.com.br/http://www.mundociencia.com.br/fisica/eletricidade/eletromagnetismo.htmhttp://www.mundociencia.com.br/fisica/eletricidade/eletromagnetismo.htmhttp://www.feiradeciencias.com.br/http://www.feiradeciencias.com.br/http://www.algosobre.com.br/fisica/atomo.htmlhttp://www.algosobre.com.br/fisica/atomo.htmlhttp://www.fis.uerj.br/paginas.php?p=linkshttp://www.fis.uerj.br/paginas.php?p=linkshttp://www.itaipu.gov.br/energia/sites-do-setor-eletricohttp://www.itaipu.gov.br/energia/sites-do-setor-eletricohttp://www.comciencia.br/comciencia/http://www.comciencia.br/comciencia/http://www.eletrobras.com/http://www.eletrobras.com/http://cepadev.if.usp.br/livro/particulashttp://cepadev.if.usp.br/livro/particulashttp://efisica.if.usp.br/http://efisica.if.usp.br/http://www.energiasrenovaveis.com/http://www.energiasrenovaveis.com/http://www.energiarenovavel.org/http://www.energiarenovavel.org/http://www.portal-energia.com/http://www.portal-energia.com/http://www.portal-energia.com/http://www.energiarenovavel.org/http://www.energiasrenovaveis.com/http://efisica.if.usp.br/http://cepadev.if.usp.br/livro/particulashttp://www.eletrobras.com/http://www.comciencia.br/comciencia/http://www.itaipu.gov.br/energia/sites-do-setor-eletricohttp://www.fis.uerj.br/paginas.php?p=linkshttp://www.algosobre.com.br/fisica/atomo.htmlhttp://www.feiradeciencias.com.br/http://www.mundociencia.com.br/fisica/eletricidade/eletromagnetismo.htmhttp://www.sofisica.com.br/http://www.coppe.ufrj.br/http://www.if.ufrj.br/http://www.portalsaofrancisco.com.br/http://www.cbpf.br/http://www.cienciamao.if.usp.br/http://www.light.com.br/

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    37/42

    37

    OFICINAS PEDAGÓGICAS

    Como parte de uma estratégia de atendimento diferenciado a Light criou oDia doProfessor.

    Nesse dia, é oferecida a um grupo de professores uma oficina pedagógica no período de 2horas, para melhor aproveitamento do conteúdo apresentado na exposição, em horárioagendado. Esperamos assim que os professores se sintam mais seguros sobre o assunto e preparem seus alunos para que usufruam melhor de sua visita.

    Na primeira meia hora haverá uma dinâmica de respiração para sentir melhor a energia quecircula em nossos corpos e mantém nossa vitalidade. Esta parada nos prepara para prosseguir.

    A seguir selecionamos algumas atividades:

    1. Identificando as atividades mais apropriadas para os alunos

    Para essa atividade utilizaremos a memória da própria visita ao Museu estimulando os professores a identificar os conteúdos dos experimentos e o que é mais indicado para seusalunos.

    Identificando osExperimentos

    Identificando o Conteúdo Indicação para osAlunos

    Alto Baixo

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    38/42

    38

    Identificando osExperimentos

    Identificando o Conteúdo Indicação para osAlunos

    Alto Baixo

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    39/42

    39

    2. Eletricidade em casa sem desperdício: Já faço / Posso fazer

    Esta atividade tem como objetivo estimular o olhar sobre nossos hábitos cotidianos em relação

    ao consumo doméstico. É uma atividade muito simples e fácil de fazer em sala de aula comseus alunos, promovendo um debate sobre os resultados.

    Identifique, e assinale com um X, entre as dicas abaixo, aquelas que voce já faz. E aproveite

    ara saber um ouco mais sobre hábitos de consumo res onsável.

    No verão mantenha a chave seletora na posição “média” ou “verão”.

    Não demore muito no banho. O chuveiro elétrico consomemuita energia.

    Desligue o chuveiro quando estiver se ensaboando: isso economiza água eenergia.

    Depois de desligar o ferro, aproveite enquanto ele está quente parapassar as roupas mais leves.

    Passe primeiro as roupas que precisam de temperaturas mais baixas (tecidosleves). Quando a temperatura estiver mais alta, passe as roupas de texturas

    mais grossas.

    A utilização de energia solar, através de coletores solares, é muito eficiente

    para o pré-aquecimento da água.

    Acumule a maior quantidade de roupas possível e passe todas de umavez só.

    Evite acender lâmpadas durante o dia. Faça melhor uso da iluminaçãonatural. Abra bem as janelas, cortinas e persianas.

    Nos locais ocupados por mais de três horas diárias, utilize lâmpadasfluorescentes compactas.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    40/42

    40

    Pinte o teto e paredes internas com cores claras. Isso evita o uso delâmpadas de maior potência.

    Mantenha lâmpadas e luminárias limpas para permitir a reflexão máximada luz.

    Desligue as luzes nos locais onde não há ninguém.

    Proteja a parte externa do aparelho condicionador de ar dos raios do sol. E nãobloqueie as grades de ventilação externas.

    Libere a saída de ar do aparelho evitando cortinas, persianas, armários ouestantes na frente.

    Deixe janelas e portas fechadas quando o aparelho estiver ligado.

    Procure utilizar toda a capacidade da máquina de lavar em uma mesmalavagem. Evite usá-la muitas vezes por semana.

    Limpe o filtro da maquina de lavar roupa com frequência e utilize a dosagemcorreta de sabão para não precisar repetir a operação de enxágue.

    Escolha a geladeira com capacidade adequada às necessidades da família.Lembre-se: quanto maior o aparelho, maior o consumo de energia.

    Escolha a geladeira com capacidade adequada às necessidades da família.Lembre-se: quanto maior o aparelho, maior o consumo de energia.

    Escolha a geladeira com capacidade adequada às necessidades da família.Lembre-se: quanto maior o aparelho, maior o consumo de energia.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    41/42

    41

    Analise o tipo, o modelo, a capacidade e o preço e compare os dados dasetiquetas do Procel que indicam o consumo de energia elétrica de cada

    aparelho.

    Evite abrir a porta sem necessidade ou deixá-la aberta. Quando abrimos a portada geladeira, o ar frio sai e o ar quente do ambiente entra. Isso faz com que o

    motor seja acionado, aumentando o consumo de energia.

    Instale a geladeira em local bem ventilado e evite proximidade com fogões,aquecedores ou áreas expostas ao sol.

    Alimentos ainda quentes guardados na geladeira também aumentam oconsumo de energia.

    Degele a geladeira periodicamente e deixe que se formem camadas espessas degelo. O gelo é um ótimo isolante térmico. Uma camada de gelo de 1 centímetro

    pode provocar um aumento de consumo de energia de até 20%!

    Evite forrar as prateleiras da geladeira com vidros ou plásticos. Isso dificulta acirculação do ar frio.

    Secar roupas atrás da geladeira não é aconselhável. A grade quente que ali estáé o trocador de calor da geladeira. É por ali que sai o ar quente que é retirado

    de dentro da geladeira.

  • 8/16/2019 Caderno Do Professor Museu Ligth Da Energia3

    42/42

    Patrocínio:

    Correalização:

    Realização:

    Oficinas e Caderno do Professor: