Exposicao interativa · campos e carga

Dentro do fluxo da eletricidade

Explore como os eletrons derivam, como os campos se propagam e como a energia se move atraves de um condutor, numa visualizacao interativa com quatro formas de olhar para dentro.

Scale, speed, and brightness are exaggerated for clarity. Electron drift is far slower, and fields far faster, than shown.

Electrons Electric field Magnetic field Energy transfer Radiation

Simulation controls

CurrentMedium

LowMediumHigh

VoltageMedium

LowMediumHigh

Medium current drives a steady drift; medium voltage sets a clear field and a more pronounced energy pulse.

A ideia central

Por que uma lampada acende na hora?

Os eletrons mal se arrastam, mas a energia, transportada pelo campo, corre pelo fio e acende a carga no instante em que voce a liga.

Eletrons - deriva lenta Pulso de energia - quase a velocidade da luz Carga - acende no instante em que chega

Quatro vistas, um fio

Olhe para dentro, de quatro formas diferentes

Troque de modo pelo painel da simulacao. Cada vista reenquadra a mesma fisica, de uma seccao transversal de livro didatico ate um zoom ao nivel dos quarks.

Modo 01

Seccao transversal

Um corte lateral, os eletrons derivam para um lado, o campo para o outro.

Impulsionado por Corrente · Tensao

Modo 02

Sinal AC

Os eletrons oscilam no lugar; o campo se inverte e irradia.

Impulsionado por Frequencia · Corrente

Modo 03

Voo interior

Voe pelo fio enquanto a rede de cobre passa ao seu lado.

Impulsionado por Tensao · Corrente

Modo 04

Dentro da materia

Aproxime do fio ao atomo e aos quarks dentro de um proton.

Impulsionado por Corrente

A fisica

O que esta realmente acontecendo

Cinco camadas que a simulacao revela, cada uma mostrada ao vivo e depois resumida em uma linha.

O que se move

Os eletrons livres derivam lentamente pela rede, seu movimento coletivo e a corrente.

Campo eletrico

A tensao cria um campo que empurra os eletrons para uma deriva liquida ao longo do fio.

Campo magnetico

Uma corrente envolve um campo magnetico ao redor do condutor, mais corrente, campo mais forte.

Transferencia de energia

A energia viaja no campo ao redor do fio, muito mais rapido do que os eletrons derivam.

Radiacao

Uma corrente estavel mal irradia; campos que mudam rapido emitem ondas EM.

Causa e efeito

Da tensao a energia, passo a passo

A cadeia que transforma uma diferenca de potencial em potencia entregue, e onde a radiacao entra, e onde nao, no quadro.

Tensao aplicada

Uma diferenca de potencial e colocada atraves do condutor.

Campo eletrico

A tensao cria um campo dentro do fio, de ponta a ponta.

Eletrons derivam

O campo empurra os eletrons para um lento movimento liquido contra ele.

Campo magnetico

A corrente resultante envolve um campo magnetico ao redor do fio.

Transferencia de energia

A energia flui no campo ao redor do condutor, rapido.

Radiacao

Apenas campos que mudam rapido emitem ondas eletromagneticas.

DC contra AC

Duas formas de a corrente fluir

Os mesmos eletrons e campos, impulsionados de duas formas diferentes, observe a deriva contra a oscilacao.

Corrente continua

DC · deriva estavel

Deriva liquida num sentidoCampos estaveisBaterias · USB · solar

Corrente alternada

AC · oscilante

Deriva liquida ≈ zeroOs campos se invertemRede · radio · sem fio

Perguntas frequentes

A fisica da corrente, respondida

A deriva liquida deles e surpreendentemente lenta, normalmente uma fracao de milimetro por segundo na fiacao domestica. Eles tambem tem um movimento termico rapido e aleatorio, mas esse se compensa na media; apenas a deriva suave transporta corrente.

Porque o campo eletrico e a energia que ele guia se propagam pelo circuito a uma grande fracao da velocidade da luz. O campo alcanca cada eletron quase ao mesmo tempo, entao todos comecam a derivar juntos, voce nunca espera um eletron viajar desde o interruptor.

A corrente convencional e definida como o fluxo de carga positiva, entao aponta num sentido. Num metal, os portadores reais sao os eletrons, que derivam no sentido oposto. A simulacao rotula ambos para que a distincao seja visivel.

Uma corrente continua estavel irradia quase nada. Radiacao eletromagnetica significativa surge quando a corrente muda rapidamente, ao comutar, com bordas abruptas ou com AC de alta frequencia, que e exatamente como as antenas sao feitas para funcionar.

A energia viaja no campo eletromagnetico ao redor e dentro do condutor, nao dentro dos proprios eletrons. O fio e seu campo guiam essa energia da fonte para a carga.

Nao. O tamanho das particulas, a velocidade de deriva, a intensidade dos campos e o brilho estao todos exagerados para clareza. Atomos reais sao quase todo espaco vazio e a deriva real e muito mais lenta do que qualquer coisa que voce possa observar.

Veja as camadas invisiveis da eletricidade

Controle a corrente, mude a tensao, passe para AC ou voe pelo fio, a fisica responde em tempo real.

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