Guia do professor Objeto de aprendizagem: Espocar do flash NOA UFPB

Guia do professor

Objeto de aprendizagem:

Espocar do flash

NOA – UFPB

Apresentação

Bem vindos!!!

Você está acessando o guia do professor, que contém as instruções que

possibi-litam tirar melhor proveito do objeto de aprendizagem (OA) “O Espocar do Flash da

Máquina Fotográfica”- instrumento construído por especialistas.

Nele você encontrará informações específicas sobre uma metodologia centrada

no uso do OA para o processo de construção dos conhecimentos científicos que

ver-sam sobre os circuitos elétricos compostos por: gerador, resistor, capacitor. Esta

condição é um grande desafio para todos nós (especialista, professor e aprendiz);

por-tanto destacamos uma série de aspectos neste guia, que possibilitam uma trilha

favo-rável ao sucesso nesta investida.

Contamos com o seu apoio e facultamos o uso integral ou parcial deste

instru-mento em suas atividades pedagógicas.

Cordialmente

Romero Tavares

Coordenador do NOA

Sumário

I-Introdução V- Na sala do computador

II- Objetivos VI- Atividades complementares

III- Pré-requisitos

VII- Avaliação

IV- Tempo previsto para a atividade VIII- Sugestões de leituras

I – Introdução

A intenção deste objeto de aprendizagem é facilitar a construção dos conceitos

da Física por aprendizes do ensino médio nas duas modalidades, em um curso

presenci-al ou à distância. A metodologia desenvolvida tem como linha prioritária o

construti-vismo e como fundamentação para o processo de construção do conhecimento

científi-co a teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel. Esse objeto foi

elabo-rado na perspectiva de se apresentar como um material educacional potencialmente

2

significativo, que pretende facilitar a aprendizagem significativa (ou aprendizagem de

significados) de seus usuários a ponto de ser considerado um verdadeiro andaime

cog-nitivo.

Uma de suas potencialidades é a de ser utilizado tanto como uma etapa prévia

da construção de conceitos mais gerais, na medida que instiga os alunos a formarem

seus conceitos sobre o tema considerado. Assim como na construção de conceitos mais

específicos em atividades mediadas pelo professor, o que proporciona ao aprendiz um

clima mais atento e receptivo ao assunto que ele irá explorar e aprofundar.

Outra de suas potencialidades é um processo avaliativo congruente com a

meto-dologia desenvolvida. O que possibilita a obtenção de dados mais realistas sobre a

construção do conhecimento. Enfim trata-se de uma ferramenta de valia a favor da

construção de significados. Elaborada sem perder de vista que de maneira geral as

pessoas adquirem ao longo da vida a sua maneira peculiar de lidar com um conteúdo

novo a ser aprendido, e cada ser humano tem o seu estilo pessoal de aprender.

II - Objetivos

Geral:

Desenvolver a capacidade de construção dos conceitos da Física no eixo

temáti-co, Capacitância e Capacitores, utilizando meios e recursos didáticos presentes no OA

Espocar do Flash da Máquina Fotográfica.

Específicos:

i.

Compreender os conceitos da Física presentes no eixo temático Capacitor, a

partir da observação e/ou leitura de materiais potencialmente significativos

(mapa conceitual, texto histórico, aplicações, animação interativa, avaliação).

ii.

Reconhecer enquanto dispositivos tecnológicos em funcionamento adequado

os diversos componentes de um circuito elétrico (resistor, capacitor,

gera-dor).

iii.

Aplicar os conceitos físicos da eletricidade na resolução de problemas

refe-rentes a circuitos elétricos compostos por resistor, capacitor, gerador.

iv.

Caracterizar a partir da observação e uso de gráficos construídos por

espe-cialistas na forma virtual referentes ao crescimento e decaimento de

fun-ções exponenciais, o tempo de carga e descarga de um capacitor.

v.

Interpretar corretamente e aplicar o Princípio da Conservação da Energia

presente no funcionamento do aparato tecnológico Flash Eletrônico da

Má-quina Fotográfica.

vi.

Estabelecer as relações entre os conhecimentos da Física e a

fundamenta-ção para o armazenamento de energia elétrica em capacitores e a energia

potencial elétrica para portadores de carga imersos em um campo elétrico.

3

III - Pré-requisitos

a. Conceitos de força e campo elétrico

b. Conservação da carga elétrica

c. Princípio da conservação da energia

d. Cargas elétricas em condutores

e. Cálculo do potencial elétrico de um condutor carregado

f. Regras de Kircchoff

g. Gráficos da função exponencial (crescimento e decaimento)

IV - Tempo previsto para a atividade

Tema Atividade

Tempo

Ideal

Conceito de capacitância

Presencial ou à Distância

3 horas

Circuitos elétricos compostos por

ge-rador, resistor, capacitor

Idem

2 horas

Tempo de carga e descarga de um

ca-pacitor

Idem

2 horas

Avaliação: Tempo de carga e descarga

de um capacitor

Idem

3 horas

O intervalo de tempo mínimo para execução de determinada atividade deve ser

mensurado levando-se em consideração o ritmo individual ou do grupo que a executa, e

as necessidades para o sucesso da mesma.

A construção do conhecimento é um processo idiossincrático, portanto, está

as-sociado ao ritmo próprio de cada aprendiz. Se o aprendiz encontrar dificuldades na

construção de um conceito, mesmo face às informações que lhes são disponibilizadas

considere um intervalo de tempo extra para que possa acessar mais vezes um mesmo

instrumento. Ou para descobrir outras pistas nos diversos recursos que compõe o OA.

Talvez ele entenda melhor sob outro ponto de vista.

Considere ainda a possibilidade que este tempo pode ser minimizado em eventos

presenciais com a mediação do professor, evitando desperdícios.

V - Na sala do computador

Requerimentos técnicos:

O OA foi desenvolvido através da plataforma Macromedia Flash Professional

8.0 e requer que o usuário disponha de um plug-in Adobe Flash Player 8.0. Este plug-in

pode ser encontrado e rapidamente instalado em sua máquina a partir do site

www.adobe.com

. O OA foi desenvolvido para solicitar o menor recurso computacional

possível, o que permite aos computadores de menor desempenho executar

perfeita-mente este aplicativo educacional.

4

Preparação:

O uso do OA na sala de informática segue a linha da integração virtual e tem

como suporte fundamental, o uso do computador como plataforma de informação em

tempo real.

O ideal seria alocar no máximo dois aprendizes por máquina. Caso contrário

de-ve-se disponibilizar a turma em frente ao computador nos limites de resolução da tela

do monitor associado ao conforto visual dos aprendizes. Em caso de público maior

su-gerimos o uso do data-show acoplado ao computador.

Durante a atividade:

Este objeto foi construído vislumbrando o máximo possível à auto-explicação de

forma a possibilitar ao aprendiz a autonomia necessária à construção do conhecimento

com algumas variantes no processo, sem equivalência entre elas.

Interação: aprendiz (turma) → OA → conceitos da Física

Interação: aprendiz (turma) → OA → conceitos da Física em processo mediado pelo

professor.

Interação: grupo de estudos (aprendizes e/ou professor) com participantes

distribuí-dos, mas interligados em rede → OA → conceitos da Física.

Seria interessante, em atividades mediadas sistematizar algumas lógicas:

a. Conceber e administrar situações-problema ajustadas ao nível e

possibi-lidades cognitivas do aprendiz.

b. Negociar um processo avaliativo congruente com o OA.

c. Observar e avaliar os alunos em aprendizagem de acordo com uma

abor-dagem formativa.

d. Administrar a heterogeneidade cognitiva no âmbito da turma.

e. Proporcionar um ambiente favorável ao desenvolvimento da autonomia do

aprendiz que permita articular suas visões.

f. Articular a solução de problemas com a construção dos conceitos da

Físi-ca.

Consideramos que a maneira de como conduzir o processo de

ensino-aprendizagem influencia tanto quanto o conteúdo; fato que nos custou um intervalo de

tempo extra para integrá-la na construção do OA.

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VI - Atividades complementares

Referenciando a metodologia

O nosso destaque será para a animação. Podemos até dizer, que a grosso modo

estão em jogo na mesma, dois amplos domínios, que separaremos somente para efeito

didático.

De um lado temos a materialidade visual, sua qualidade de objeto material, que

representa algo para nós, ou seja, o modelo estático, os componentes (aparato

tecno-lógico) reproduzidos de forma a compor esquematicamente o experimento que

objeti-vamos referenciar. Desta forma, poderíamos induzir a perguntas diretamente

relacio-nadas ao seu funcionamento (potencialidades, ação dos objetos); por exemplo, qual a

função do capacitor? Do gerador? Do resistor? Da Chave? Ou do conjunto operando

como um todo?

Outro enfoque menos presente no modelo, mas decorrente do uso adequado dos

dispositivos destes, seriam as possibilidades de interferirmos no modelo (ação do

usu-ário ou interação com os dispositivos eletrônicos) de modo a obtermos outros

resulta-dos a partir de conhecimentos resulta-dos conceitos da física aplicaresulta-dos adequadamente. Por

exemplo, como armazenar maior ou menor quantidade de energia elétrica a ser

utiliza-da no tempo de descarga do capacitor? Como contemplar uma corrente elétrica maior

ou menor através do circuito de carga do capacitor? Observe que estas perguntas

es-tão também diretamente relacionadas à solução de problemas, ou seja, neste contexto

como selecionar os objetos em face de sua funcionalidade de dispositivo tecnológico,

entretanto, em ressonância com os conceitos da Física. Neste ponto, daremos ênfase

para a mediação como forma de explicitar as propriedades físicas do conjunto, como

atividade compatível o com o conhecimento científico.

O outro domínio vincula-se a alternativa que representações virtuais

transcen-dem aos significados imediatos e transparentes que carregam; devem ultrapassar as

chamadas evidências; vão além de atrair interesses, sinalizar e organizar conteúdo,

ilustrar, exemplificar, estabelecer relações intertextuais. Representações virtuais

podem constituir recursos dinâmicos para a construção de novas significações,

consi-derando que o conhecimento do aluno é constantemente transformado. Desta forma,

uma idéia deve fornecer a base na qual se pode trabalhar para se construir uma nova

idéia. Por exemplo, uma das aplicações mais importantes do uso do capacitor depende

de sua capacidade de armazenar energia e esta idéia deve ser a base para a

funciona-lidade do espocar do flash, subjacente ao Princípio da Conservação da Energia durante

a descarga do capacitor. Ou seja, a energia armazenada no capacitor é transformada

na energia da breve, mas intensa luz do flash.

Para saber mais

Será disponibilizado no OA, um mapa conceitual construído por especialistas

le-vando-se em consideração a hierarquia dos conceitos que versam o tema “Capacitores”.

Como forma de bibliografia complementar foi disponibilizado um texto: Um Vapt Vupt

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energético. Esta abordagem traz como novidade uma referência a carga e descarga de

capacitores. Trata-se de uma forma do aprendiz iniciar uma trajetória indo além das

informações da Física contidas no OA. Permitindo a elucidação de alguns aspectos que

talvez possam estar ocultos nos outros instrumentos do OA.

Questões para discussão

Sugerimos que após as atividades de aprendizagem se envolva o aprendiz em

si-tuações de resolução de problemas que necessitem um grau maior de abstração sobre

a temática. Como sugestão disponibilizamos algumas questões (desafio) que podem ser

trabalhadas. Por outro lado, esta sessão visa obter indicadores que nos permitam

a-preciar os aspectos auto-explicativos presentes no OA

VII – Avaliação

O objeto de aprendizagem privilegia em seu processo avaliativo o exercício da

cognição, a aprendizagem significativa e a habilidade do aprendiz na solução de

pro-blemas.

Ressaltamos o caráter singular da sua construção, em congruência com os

obje-tivos do OA.

No que se refere ao critério adequado à construção de significados, optamos

pela Taxonomia de Bloom Revisada, por ser auto-consistente com a validade do

ins-trumento.

A avaliação é de caráter formativo, flexível e dinâmica. Embora enfatize a

pos-se dos conceitos, a sua relevância prima pela construção do conhecimento. Podendo pos-ser

considerada mais que um diagnóstico, isto é, mais uma ferramenta colaborativa no

processo de ensino-aprendizagem.

VIII - Sugestões de leitura

- Alvarenga, B.; Máximo, A. Física de olho no mundo do Trabalho. Editora Scipione. São Paulo-

SP, 2003.

- Ferracini, Gerson. aprendendo Física, Biografias, vol. 3. Editora Scipione. São Paulo- SP, 1996.

- Figueiredo, A.; Pietro Cola M. Faces da Energia. Editora FTD. São Paulo, 1998.

- Gaspar, Alberto. Física. vol. Único. Ediora Ática. São Paulo- SP, 2008.

- GREF- Grupo de Reelaboração do ensino de Física, Física, v. 3. EDUSP, São Paulo – SP, 2000.

- Máximo, A. R.; Alvarenga, B. A. Física vol. 3. Editora Scipione AS. São Paulo, 2008.

- Nussenzveig, H. Moysés. Curso de Física. vol. 3. Edgard Blücher. São Paulo-SP, 1981.

- Penteado. P. C. M. Física- Ciência e Tecnologia. Editora Moderna ltda. São Paulo, 2005.

- Sampaio, José Luiz. Física vol. Único. Editora Saraiva AS, Atual, São Paulo, 2008.

Aplicações

Objeto de Aprendizagem:

O espocar do flash

NOA/UFPB

Vamos nos ligar no mundo invisível da Física que permeia o visível do flash eletrônico da máquina fotográfica.

Como marco inicial, considere a idéia de armazenar eletricidade em uma garrafa. Como isto é possível ?

Fig 1. - Garrafa de Leyden

Na metade do século XVIII Von Kleist (Polônia) e Pieter Van Musschenbroek (Holanda – Universidade de Leyden) carre-garam parcialmente de eletricidade uma garrafa de material iso-lante revestida interna e externamente por duas armaduras metá-licas, com o auxílio de uma máquina eletrostática.

Ampliando o conceito de armazenar:

Hoje em dia, o dispositivo que tem a função de armazenar energia elétrica (e portanto cargas elétricas) é denominado capacitor.

Fig. 2. - Capacitor de placas paralelas

O conjunto de dois condutores é denominado placa e o isolante é chamado de dielétrico (podendo ser ar, vácuo, óleo). A carga de um capacitor é o módulo da carga de suas armaduras. A capacidade eletrostática de um capacitor (capacitância) é a razão entre a carga elé-trica(q) e a diferença de potencial(V) entre as armadu-ras.

Um enfoque das características básicas deste dispositivo tão amplamente utilizado no mundo tecnológico pode ser descrita conforme um modelo simplificado, mas que possibilita o entendimen-to dos conceientendimen-tos da Física que estruturam o fenômeno. Um capacientendimen-tor consiste em um dispositivo, constituído por dois condutores que estão próximos um do outro, porém, isolados.

Fig. 3 - Gráfico QxV

O conceito de capacitância estabelece uma relação linear entre Q e V (Q = CV} Q = carga e V = ddp e C = capacitância) o que possibilita construir um gráfico Q x V, cuja área abaixo da curva é numericamente igual a energia armazenada no capacitor.

  2 Quando uma fonte externa de energia elétrica (por exemplo, uma pilha ou bateria) é ligada, as placas do capacitor realizam um trabalho ao transferir portadores de carga (podendo ser elétrons) de uma placa para outra, elevando a energia potencial elétrica destes (o produto do potencial elétri-co pela carga elétrica de uma partícula é definido elétri-como sua energia potencial elétrica). Portanto, armazenar energia no capacitor está intimamente ligado a armazenar energia elétrica no mesmo em conjunção com as funções do circuito elétrico. Essa energia armazenada nos portadores de carga constitui a energia elétrica armazenada no capacitor, podendo ser utilizada em várias situações.

O espocar do flash eletrônico – uma transformação súbita de energia

Dentre o vasto universo de utilização da energia armazenada em um capacitor podemos citar o uso do flash eletrônico nas máquinas fotográficas. Daremos destaque de uma forma simplificada para o tempo de carga e descarga deste dispositivo.

Um diagrama esquemático (simplificado) do circuito elétrico que compõe o flash eletrônico de uma máquina fotográfica é o descrito a seguir:

Fig. 4 - Circuito simplificado para o flash eletrônico na Animação Interativa Do texto ao contexto

Dentro das funcionalidades de um capacitor podemos destacar a sua possibilidade de arma-zenar certa quantidade de energia que poderá ser utilizada no espocar do flash eletrônico.

Como isto é possível? Você vai precisar:

Fig. 5 – Circuito simplificado contendo os dispositivos utilizados: V – bateria; R – resistor; C – capacitor; F – lâmpada de xenônio.

  3 ►Carregando o capacitor

Fig. 6a - Capacitor descarregado e conectado a uma bateria elétrica, a chave do circuito está

aberta

Fig. 6b - Fechando a chave, o fluxo de carga indica transferência de energia elétrica da

bate-ria para o capacitor

Atente para o fato que desde que a bateria foi ligada, a diferença de potencial aumenta na mesma proporção que a carga armazenada em cada placa do capacitor.

Fig. 7 - Gráfico Q x t

Cálculos mais avançados identificam um crescimento exponencial da carga com o tempo podendo ser visto no gráfico qxt, onde Q = CV.

► Descarregando o capacitor

Quando a chave passa para a nova posição o capacitor se descarrega, de modo que a lâmpa-da do flash é percorrilâmpa-da por uma corrente elétrica de grande intensilâmpa-dade e muito rápilâmpa-da. O que pro-porciona uma luz de brilho intenso e momentâneo na forma do espocar do flash eletrônico.

Fig. 8 – Espocar do flash eletrônico no momento da descarga do capacitor

Cálculos avançados permitem obter uma expressão tanto para a corrente, como para carga com relação ao tempo no funcionamento de descarga do capacitor. Estas expressões mostram que a carga no capacitor e a corrente decrescem exponencialmente a uma taxa caracterizada pela constan-te de constan-tempo (τ = RC).

  4

Fig. 9 - Gráficos i x t e Q x t para descarga do capacitor

Os gráficos ao lado nos permitem identificar a relação temporal da (corrente (i) e carga (q) no tempo de descarga de um capacitor. Observe que tanto i quanto q tendem a zero assintoticamente

Aplicações

Objeto de Aprendizagem:

O espocar do flash

NOA/UFPB

Vamos nos ligar no mundo invisível da Física que permeia o visível do flash eletrônico da máquina fotográfica.

Como marco inicial, considere a idéia de armazenar eletricidade em uma garrafa. Como isto é possível ?

Fig 1. - Garrafa de Leyden

Na metade do século XVIII Von Kleist (Polônia) e Pieter Van Musschenbroek (Holanda – Universidade de Leyden) carre-garam parcialmente de eletricidade uma garrafa de material iso-lante revestida interna e externamente por duas armaduras metá-licas, com o auxílio de uma máquina eletrostática.

Ampliando o conceito de armazenar:

Hoje em dia, o dispositivo que tem a função de armazenar energia elétrica (e portanto cargas elétricas) é denominado capacitor.

Fig. 2. - Capacitor de placas paralelas

O conjunto de dois condutores é denominado placa e o isolante é chamado de dielétrico (podendo ser ar, vácuo, óleo). A carga de um capacitor é o módulo da carga de suas armaduras. A capacidade eletrostática de um capacitor (capacitância) é a razão entre a carga elé-trica(q) e a diferença de potencial(V) entre as armadu-ras.

Um enfoque das características básicas deste dispositivo tão amplamente utilizado no mundo tecnológico pode ser descrita conforme um modelo simplificado, mas que possibilita o entendimen-to dos conceientendimen-tos da Física que estruturam o fenômeno. Um capacientendimen-tor consiste em um dispositivo, constituído por dois condutores que estão próximos um do outro, porém, isolados.

Fig. 3 - Gráfico QxV

O conceito de capacitância estabelece uma relação linear entre Q e V (Q = CV} Q = carga e V = ddp e C = capacitância) o que possibilita construir um gráfico Q x V, cuja área abaixo da curva é numericamente igual a energia armazenada no capacitor.

  2 Quando uma fonte externa de energia elétrica (por exemplo, uma pilha ou bateria) é ligada, as placas do capacitor realizam um trabalho ao transferir portadores de carga (podendo ser elétrons) de uma placa para outra, elevando a energia potencial elétrica destes (o produto do potencial elétri-co pela carga elétrica de uma partícula é definido elétri-como sua energia potencial elétrica). Portanto, armazenar energia no capacitor está intimamente ligado a armazenar energia elétrica no mesmo em conjunção com as funções do circuito elétrico. Essa energia armazenada nos portadores de carga constitui a energia elétrica armazenada no capacitor, podendo ser utilizada em várias situações.

O espocar do flash eletrônico – uma transformação súbita de energia

Dentre o vasto universo de utilização da energia armazenada em um capacitor podemos citar o uso do flash eletrônico nas máquinas fotográficas. Daremos destaque de uma forma simplificada para o tempo de carga e descarga deste dispositivo.

Um diagrama esquemático (simplificado) do circuito elétrico que compõe o flash eletrônico de uma máquina fotográfica é o descrito a seguir:

Fig. 4 - Circuito simplificado para o flash eletrônico na Animação Interativa Do texto ao contexto

Dentro das funcionalidades de um capacitor podemos destacar a sua possibilidade de arma-zenar certa quantidade de energia que poderá ser utilizada no espocar do flash eletrônico.

Como isto é possível? Você vai precisar:

Fig. 5 – Circuito simplificado contendo os dispositivos utilizados: V – bateria; R – resistor; C – capacitor; F – lâmpada de xenônio.

  3 ►Carregando o capacitor

Fig. 6a - Capacitor descarregado e conectado a uma bateria elétrica, a chave do circuito está

aberta

Fig. 6b - Fechando a chave, o fluxo de carga indica transferência de energia elétrica da

bate-ria para o capacitor

Atente para o fato que desde que a bateria foi ligada, a diferença de potencial aumenta na mesma proporção que a carga armazenada em cada placa do capacitor.

Fig. 7 - Gráfico Q x t

Cálculos mais avançados identificam um crescimento exponencial da carga com o tempo podendo ser visto no gráfico qxt, onde Q = CV.

► Descarregando o capacitor

Quando a chave passa para a nova posição o capacitor se descarrega, de modo que a lâmpa-da do flash é percorrilâmpa-da por uma corrente elétrica de grande intensilâmpa-dade e muito rápilâmpa-da. O que pro-porciona uma luz de brilho intenso e momentâneo na forma do espocar do flash eletrônico.

Fig. 8 – Espocar do flash eletrônico no momento da descarga do capacitor

Cálculos avançados permitem obter uma expressão tanto para a corrente, como para carga com relação ao tempo no funcionamento de descarga do capacitor. Estas expressões mostram que a carga no capacitor e a corrente decrescem exponencialmente a uma taxa caracterizada pela constan-te de constan-tempo (τ = RC).

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Fig. 9 - Gráficos i x t e Q x t para descarga do capacitor

Os gráficos ao lado nos permitem identificar a relação temporal da (corrente (i) e carga (q) no tempo de descarga de um capacitor. Observe que tanto i quanto q tendem a zero assintoticamente

Contexto Histórico

Objeto de Aprendizagem:

O espocar do flash

NOA UFPB

Diga Xis... e de repente um clarão ofusca nossos olhos e nos deixa cegos por alguns segundos....

O flash da máquina fotográfica é uma poderosa lâmpada que emite luz numa intensidade suficiente para que o filme ou o sensor (no caso de uma máquina digital) seja impressionado.

Antigamente esse clarão era provocado pela reação de queima do pó de magnésio com o oxigênio do ar, provocando uma luz intensa semelhante ao de uma solda elétrica. Depois vieram as lâmpadas de magnésio descartáveis, ou seja, só poderia ser usada uma única vez.

Atualmente temos em nossas maquinas o flash eletrônico que possuem uma pequena, mas poderosa lâmpada fluorescente. Para que uma luz tão intensa seja emitida é necessária uma alta voltagem entre os terminais da lâmpada de flash. Isso é conseguido usando-se um circuito eletrônico capaz de elevar a diferença de potencial de uma pilha para alguns milhares de volts e “armazená-lo” para a hora do “clique”.

Antes das pilhas não era possível ter uma fonte de eletricidade contínua e controlável. Uma forma primitiva de se armazenar cargas elétricas foi a Garrafa de Leyden. Ela tem esse nome porque o dispositivo original era composto por uma garrafa de vidro com água no seu interior, com uma rolha perfurada por uma haste metálica que ficava em contato com a água e porque foi desenvolvida em Leyden, na Holanda. Esse instrumento era capaz de armazenar grandes quantidades de carga elétrica, há relatos que uma das experiências preferidas com esse instrumento era dar choques em varias pessoas de mãos dadas ao mesmo tempo. Atualmente utilizamos outro dispositivo para acumulo de cargas, eles são conhecidos como condensadores ou capacitores. Um capacitor é formado por dois condutores isolados com cargas iguais e sinais contrários. Quando se fala de capacitores também está envolvido o conceito de capacitância que é definida como a medida da “capacidade” de armazenamento de carga numa dada diferença de potencial.

Além do flash fotográfico os capacitores são utilizados em outros dispositivos como desfibriladores médicos usados nos primeiros socorros em pessoas com ataques cardíacos. Da mesma forma que no flash a bateria do desfibrilador possui uma pequena diferença de potencial, um circuito eletrônico usa repetidamente essa diferença de potencial para aumenta a diferença de potencial do capacitor. Quando o capacitor do desfibrilador está pronto para o uso ele pode chegar a potencia de 100 kW, que é muito maior que a potencia da bateria que o carregou. Daí podemos perceber a utilidade que esse componente possui.

Atualmente quando a pilha da máquina acaba você pode ir no supermercado e comprar pilhas novas. Mas porque o nome de pilha? Quando ela surgiu?

Luigi Galvani já havia observado que quando dois metais diferentes e ligados entre si eram encostados numa perna de rã os músculos dessa perna se contraiam. Ele chamou esse fenômeno de eletricidade animal, pois acreditava que a causa desse efeito estava no músculo. No entanto Alexandro Volta demonstrou que a causa estava no contato entre diferentes metais. Para isso ele fez diversos discos de metais diferentes como prata e zinco empilhados um sobre o outro (daí o nome de pilha) e entre eles um pedaço de tecido ou papel embebido de água com sal. Então em 1800 ele escreve uma carta a Royal Society of London (Sociedade Real de Londres) descrevendo sua descoberta. Apesar do valor da tensão ser muito pequena, cerca de 0,2 volts, antes da pilha não era possível fazer estudos sobre eletricidade que precisassem de uma fonte controlada e contínua de eletricidade. A pilha de volta foi um marco na historia da eletricidade que permitiu o desenvolvimento de inúmeras aplicações técnicas e pilhas e baterias que conhecemos hoje.

Agora com as pilhas era possível estudar mais detalhadamente os fenômenos elétricos inclusive o da condução elétrica em um circuito. De Janeiro a Julho de 1825, o físico alemão Georg

Simon Ohm (1787-1854) realizou uma série de experiências com circuitos elétricos cuja fonte era uma bateria de pilhas voltaicas. Ele testou fios de diferentes comprimentos e diferentes diâmetros medindo a intensidade da corrente elétrica que passava por eles. Ele notou que havia uma relação de proporcionalidade entre a corrente e o comprimento dos fios. Observou mais ainda, que essa relação linear dependia de parâmetros que se relacionavam com a geometria e o tipo de material dos condutores, denominados por Ohm de resistência elétrica R.

É comum confundir resistência ou resistividade com resistores. Resistência é uma propriedade do material condutor enquanto o resistor é um dispositivo eletrônico que possui uma resistência definida. Resistores elétricos são componentes eletrônicos, cuja finalidade é oferecer oposição à passagem de corrente elétrica através de seu material. Os Resistores podem ser Fixos ou Variáveis, onde os Fixos são Resistores cuja resistência elétrica não pode ser alterada (apresentam dois terminais), já os Resistores Variáveis são aqueles cuja resistência elétrica pode ser alterada através de um eixo ou curso (Reostato, Potenciômetro).

Para identificar a resistência de um resistor é utilizado um código de cores que está representado na tabela abaixo:

Cores 1º anel 1º digito 2º anel 2ºdigito 3º anel Multiplicador 4º anel Tolerância Prata - - 0,01 10% Ouro - - 0,1 5% Preto 0 0 1 - Marrom 01 01 10 1% Vermelho 02 02 100 2% Laranja 03 03 1 000 3% Amarelo 04 04 10 000 4% Verde 05 05 100 000 - Azul 06 06 1 000 000 - Violeta 07 07 10 000 000 - Cinza 08 08 - - Branco 09 09 - -

No circuito do flash de uma máquina fotográfica existem outros dispositivos que estão envolvidos na carga do capacitor, no entanto seu funcionamento foge dos objetivos desse texto. O objetivo foi dar uma visão geral dos principais componentes que fazem parte do circuito do flash e que estão sendo enfatizados neste Objeto de Aprendizagem.