Elemento Químico de Maio: Háfnio

O háfnio é um elemento químico com número atómico 72, representa-se com o símbolo "Hf", tem uma massa atómica de 178,5 u e na Tabela Periódica pertence ao grupo dos metais de transição. É um elemento químico sólido, metálico e resistente à corrosão.

O háfnio tem 10 isótopos (os seus números de massa variam entre 172 e 182) mas apenas seis deles são estáveis.

A sua cor é cinza-prateado e tem brilho. Quimicamente é muito parecido com o elemento químico zircónio.

O seu manuseamento tem que ser feito com muito cuidado pois apesar de não ser tóxico, quando é dividido em partículas pode arder de repente em contacto com o ar.

As suas principais aplicações são:

- em lâmpadas de gás incandescente;

- em processadores Intel com tecnologia 45 nm;

- na eliminação de oxigénio e nitrogénio em tubos de vácuo;

- em ligas de ferro, titânio, nióbio, tântalo e outra ligas metálicas.

O háfnio é sempre encontrado junto ao zircónio, ou seja, não é encontrado como elemento livre na natureza. 

HISTÓRIA


Em 1923, os cientistas Dirk Coster e Georg von Hevesy estavam na Dinamarca quando descobriram o háfnio.


Mais tarde, utilizando a Teoria de Bohr, descobriram que este elemento químico estava associado ao zircónio.

O nome "Háfnio" foi dado em homenagem à cidade de Hafnia (Copenhaga em latim) onde este foi descoberto.

Bibliografia:
http://pt.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1fnio e http://www.infopedia.pt/$hafnio;jsessionid=OJuc7KFPpZUn6AEsPKAo8g__

Potência Elétrica ( P )

A potência elétrica (P) é uma grandeza física associada à corrente elétrica, que mede a energia elétrica consumida pelo recetor e transformada noutra ou noutras energias, por unidade de tempo.

Símbolo da grandeza: P

Unidade no Sistema Internacional: watt (W)





Mede-se com um wattímetro.






A potência elétrica pode calcular-se de duas maneiras:

Energia Elétrica ( E )

A energia elétrica (E)  é uma grandeza física associada à corrente elétrica, que fornece a energia aos recetores elétricos para estes funcionarem.

Símbolo da grandeza: E

Unidade no Sistema Internacional: joule (J)




Mede-se com os contadores de eletricidade e a unidade de medida é o kWh (quilowatt hora).

A energia elétrica relaciona-se com a intensidade da corrente, a diferença de potencial e o tempo de funcionamento, ou seja, é com estes dados que se calcula-a.

Lei de Ohm

A Lei de Ohm enuncia que a diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor metálico filiforme e homogéneo (a temperatura constante) é diretamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre.

   U   = constante

   I   

Existem dois tipos de condutores:

- Condutores Óhmicos -> estes condutores têm sempre a mesma resistência elétrica, obedecem à Lei de Ohm e quando se representa graficamente U em função de I forma uma linha reta que passa pela origem dos eixos coordenados.

- Condutores Não Óhmicos -> nestes condutores a resistência varia de circuito elétrico para circuito elétrico, ou seja, não obedecem à Lei de Ohm e quando são representados graficamente formam uma linha curva.

Resistência Elétrica (R)

A resistência elétrica ( R ) é uma grandeza física associada à corrente elétrica, que é a oposição que os materiais oferecem à passagem da corrente elétrica.

Símbolo da grandeza: R

Unidade no Sistema Internacional: ohm (Ω)

1 Ω (ohm) = 1 000 mΩ (miliohm)

Se um material oferecer grande resistência à corrente elétrcia é um mau condutor, ou seja, se oferecer pouca resistência à corrente elétrica é um bom condutor.

Há duas maneiras de medir a resistência elétrica:

- Método Direto -> mede-se a resistência do componente fora do circuito ligando-o a um ohmímetro ou a um multímetro na posição de ohmímetro);

- Método Indireto -> mede-se a intensidade da corrente do circuito com um amperímetro e a diferença de potencial com um voltímetro e calcula-se utilizando a seguinte fórmula: 

A resistência elétrica também depende...

... do comprimento do condutor (quanto mais comprido for o condutor, maior é a resistência, ou seja, quanto mais curto for o condutor, menor é a resistência);

... da espessura do condutor (quanto mais espessura tiver o condutor, menor é a resistência, ou seja, quando menos espessura tiver o condutor, maior é a resistência);

... do material de que é feito o condutor (a prata oferece pouca resistência mas o carbono já oferece grande resistência, ou seja, varia de material para material).

Intensidade da Corrente ( I )

A intensidade da corrente ( I ) é uma grandeza física associada à corrente elétrica, que é a quantidade de carga elétrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo.

Símbolo da grandeza: I

Unidade no Sistema Internacional: ampere (A)

1 A (ampere) = 1 000 mV (miliampere)

Para se medir a intensidade da corrente de um circuito utiliza-se um amperímetro, que é instalado em série em relação ao circuito.

Intensidade da Corrente nos circuitos em série:

A intensidade da corrente nos circuitos em série tem o mesmo valor em todo o circuito.

IT = I1 = I2 = ...

Intensidade da Corrente nos circuitos em paralelo:

A intensidade da corrente nos circuitos em paralelo é igual à soma dos valores registado nas várias ramificações.

IT = I1 + I2 + ...

Diferença de Potencial (d.d.p.)

A diferença de potencial (d.d.p.) é uma grandeza física associada à corrente elétrica, que se relaciona com a energia que é transferida para o circuito elétrico.

Símbolo da grandeza: U

Unidade no Sistema Internacional: volt (V)

1 V (volt) = 1 000 mV (milivolt)

Para se medir a diferença de potencial de um circuito utiliza-se um voltímetro, que é instalado em paralelo em relação ao circuito.

Diferença de Potencial nos circuitos em série:

A diferença de potencial nos circuitos em série, medida na fonte de energia, é igual à soma da d.d.p. dos recetores do circuito.

UT = U1 + U2 + ...

Diferença de Potencial nos circuitos em paralelo:

A diferença de potencial nos circuitos em paralelo, medida na fonte de energia, é igual à d.d.p. dos recetores do circuito.

UT = U1 = U2 = ...

Circuitos Elétricos

Um circuito elétrico é um caminho para a corrente elétrica. Para isto ocorrer tem de ter uma fonte de energia (fornece a energia elétrica), um ou mais recetores (recebem a energia elétrica, transformando-a) e fios de ligação (para ligar a fonte de energia aos recetores). Também existem diferentes aparelhos de medida.

Quando se liga convenientemente um recetor e uma fonte de energia, estabelece-se um circuito elétrico fechado. Caso não haja esta ligação é um circuito elétrico aberto. 

Alguns dispositivos elétricos e seus símbolos:

TIPOS DE INSTALAÇÃO DE CIRCUITOS

- em série:

Nestes circuitos existe apenas um caminho para a corrente elétrica.
ex: sistemas de iluminação das árvores de natal

Características:
- qualquer que seja a localização do interruptor, comanda todas as lâmpadas;
- se se retirar ou se se fundir uma lâmpada, todas se apagam;
- quantas mais lâmpadas tiver o circuito, menos luminosidade terão.

- em paralelo:

Nestes circuitos existe mais do que um caminho para a corrente elétrcia, ou seja, há o ramo principal que se divide em ramificações e depois essas ramificações voltam a juntar-se ao circuito principal.
ex: a instalação dos aparelhos elétricos em casa

Características:
- quando o interruptor está instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas, mas quando se encontra numa ramificação, apaga essa zona apenas;
- quando se retira ou se funde uma lâmpada, as outras permanecem acesas;
- mesmo que o número de lâmpadas seja elevado, têm todas forte luminosidade.

Corrente Elétrica

A corrente elétrica é um movimento orientado de partículas com carga elétrica.

Nos metais, é um movimento orientado de eletrões livres.










Nas soluções iónicas é um movimento orientado de iões positivos num sentido, e no outro, de iões negativos.

Existem dois tipos de materiais:
- Bons Condutores Elétricos (através dos quais a corrente elétrica passa);
- Maus Condutores Elétrcios (através dos quais a corrente elétrica não passa).

TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA

- Corrente Contínua (DC ou = ):

É a corrente elétrica que não muda de sentido. Por exemplo, nas pilhas.

- Corrente Alternada (AC ou ~ ):

É a corrente elétrica que muda de sentido. Por exemplo, nas tomadas elétricas das nossas casa. Em Portugal muda 50 vezes de sentido por minuto, ou seja, tem 50 Hz (hertz) de frequência.

SENTIDOS DA CORRENTE ELÉTRICA

- Sentido Convencional:

Neste sentido foi convencionado que o sentido da corrente elétrica nos circuitos é do pólo positivo da fonte de energia para o pólo negativo.

- Sentido Real:

Este sentido é o do movimento real dos eletrões, que circula na direção oposta, ou seja, do pólo negativo para o pólo positivo.