3. observe as imagens e escreva por qual transformação a energiapassa em cada uma delas

Com apuração de Márcia Scapaticio (). Editado por Bruna Nicolielo

De onde vem a energia elétrica? Ela é consumida ao mesmo tempo que é produzida? A partir do 4º ano, é possível levar a turma a formular hipóteses para essas questões, apresentando o trajeto da eletricidade. Entre uma usina e os centros urbanos, ocorrem inúmeras transformações, que resultam na transmissão da energia (veja o infográfico na próxima página). No Brasil, quase toda a produção vem de hidrelétricas, que usam a força da água para movimentar um gerador. Depois de produzida, a energia vai para as cidades por meio das linhas e torres de transmissão de alta tensão. "Viajando por centenas de quilômetros de fios, ela sofre inúmeras alterações de voltagem", explica José Ferreira Abdal Neto, diretor de Operações da Geração da CPFL Energia. Nas áreas residenciais, cada circuito de cerca de 13,8 mil volts atende de 5 mil a 10 mil casas. O percurso da eletricidade se completa quando ligamos interruptores e aparelhos eletroeletrônicos na tomada, consumindo-a no mesmo momento em que é produzida.

Durante todo o caminho, a energia está sujeita a interrupções. Raios, tempestades, ventos fortes e queda de árvores podem atingir o sistema, causando o problema. A necessidade de manutenção ou de ampliação da rede também causa paradas programadas.

Dúvidas e questionamentos dos alunos levam às conclusões

No início de um estudo sobre eletricidade, Gilciane Bonilha, professora do 5º ano da EM Professor Carlos Aranha Pacheco, em Botucatu, a 236 quilômetros de São Paulo, lançou à turma perguntas como esta: "Como e onde vocês acham que a energia elétrica é produzida?" Os questionamentos da docente desencadearam uma discussão em classe. Todas as hipóteses da turma sobre o assunto foram registradas no quadro. A maioria concordou que a energia gerada no país tinha como origem uma hidréletrica, mas não sabia que a produção dependia das quedas-d?água. Depois dessa conversa, a docente exibiu um vídeo (opções disponíveis em abr.io/funcionamento-hidreletrica e abr.io/funcionamento-hidreletricaII) sobre o funcionamento da usina hidrelétrica de Itaipu, no Paraná, a maior do país. Ele também mostrava que a voltagem variava durante a transmissão. Novas perguntas surgiram. Os alunos queriam saber por que os aparelhos eletroeletrônicos não queimam ao serem ligados. Um dos estudantes disse que a razão para isso era eles usarem voltagem de 110 e 220 volts. Mais um questionamento: por que a energia chega à nossa casa com voltagem inferior à das demais etapas do processo? A professora explicou que o aumento da tensão elétrica reduz as perdas de energia durante a transmissão. Além disso, a criançada acreditava que a energia era produzida e armazenada e só depois consumida por nós. Gilciane propôs a realização de um experimento. A turma observou a produção de energia por meio da manipulação de um minigerador, vendido em casas especializadas em aparelhos elétricos. Um dínamo, usado em bicicletas elétricas e ligado a uma lâmpada, pode cumprir essa função. Ao converter a energia mecânica (do movimento) em elétrica, o aparelho é capaz de acender a lâmpada. Se pararmos de girar o dínamo, porém, ela se apaga. Dessa forma, fica mais fácil perceber a dinâmica de uma usina, pois a energia cai quando a produção é interrompida.

Outra possibilidade de aprofundamento é a construção e a observação de um microcircuito. Esse mecanismo pode ser visto como uma reprodução do trajeto da energia elétrica até nossa casa. A principal diferença diz respeito à corrente elétrica: no microcircuito, ela é contínua (o sentido não muda) e sem alterações. Na realidade, a corrente é alternada, com tensão variável na produção, na transmissão e na distribuição. Respeitando essas particularidades, é possível estabelecer correlações entre ambos. "Em seguida, vale propor pesquisas sobre a finalidade das torres de alta tensão ou sobre os transformadores nos postes das ruas, dispositivos responsáveis por alterar a voltagem da energia", explica Cristian Annunciato, professor de Física e pesquisador da Sangari Brasil, em São Paulo. Ao realizar um trabalho como esse, que inclui momentos de pesquisa, debates e experimentos, a garotada aprende a elaborar e validar hipóteses sobre energia elétrica tendo como base a observação de seu cotidiano e do seu entorno.

Um circuito elétrico

A energia tem tensão variável durante a geração, a transmissão e a distribuição. Veja cada etapa de seu trajeto às cidades

Estação geradora A energia elétrica pode vir de diferentes fontes. Nas hidrelétricas, a queda-d'água movimenta um gerador, que cria um campo magnético, produzindo corrente elétrica.

Subestações de transmissão A energia sai da usina direto para estações de transmissão, onde passa por transformadores que aumentam sua voltagem. Em seguida, segue pelas linhas de alta tensão.

Linhas de transmissão Torres de alta tensão levam a eletricidade por longas distâncias. Para reduzir as perdas energéticas durante a transmissão, ela é transportada em altíssima voltagem.

Subestações de distribuição A eletricidade passa pelos transformadores de tensão nas subestações, que diminuem a voltagem dela. Só então segue pela rede de distribuição.

Fiação dos postes A energia passa pelos transformadores de distribuição, que rebaixam a voltagem de novo. Depois, passa pela fiação - aérea ou subterrânea -, que a leva até as ruas.

Consumidor final Nas tomadas de nossa casa, a energia está disponível para utilização no mesmo momento em que é gerada, fazendo funcionar equipamentos eletrônicos e interruptores.

Consultoria José Ferreira Abdal Neto, Cristian Annunciato e AES Eletropaulo.

Uma frase muito famosa de Antoine Lavoisier é: “na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. O cientista disse tal frase para se referir à transformação de energia, que é a mudança de energia de uma forma para outra. A seguir, confira mais detalhes sobre essa teoria, além de exemplos, videoaulas e exercícios resolvidos!

Índice do conteúdo:

• O que é
• Exemplos e tipos
• Videoaulas

A transformação de energia é o fenômeno físico no qual a energia passa de uma forma para outra. Esse processo acontece o tempo todo. Por exemplo, ao bater palmas, você transforma a energia mecânica do movimento de suas mãos em energia sonora e térmica.

A transformação de energia é um conceito muito comum nas Ciências da Natureza. O fato de a energia ser transformada possibilita a existência de diversas coisas do nosso cotidiano. Desde o carro – que transforma a energia química da combustão da gasolina em energia mecânica – até uma lâmpada – que transforma a energia elétrica em energia luminosa e energia térmica.

Exemplos e tipos de transformação de energia

É impossível listar todas as transformações de energia existentes. Isso acontece porque toda energia conhecida é transformada de alguma forma. Assim, em última instância, pode-se dizer que toda a energia do universo é conservada. Em seguida, confira algumas transformações energéticas comuns no dia a dia.

Motores a combustão

Os motores a combustão, como os que estão presentes na maioria dos carros atuais, transformam energia térmica em energia mecânica. Ou seja, a energia térmica surge a partir da combustão de gasolina, etanol ou diesel. Isso faz com que os pistões do motor se movimentem e transfiram o movimento para as rodas.

Termoelétrica

É a transformação de energia térmica em energia elétrica. Portanto, essa transformação acontece, geralmente, em usinas que usam a queima de carvão como fonte geradora.

Baterias

As baterias transformam a energia química em energia elétrica. Assim, a transformação acontece em pilhas comuns, baterias de celular ou computador, células de energia para carros elétricos etc.

Microfone

Os microfones transformam a energia sonora em energia elétrica. Existem diversos tipos de microfones e, consequentemente, a tecnologia que transforma a energia também é diferente.

Caixas de som

É a transformação de energia elétrica em energia sonora. Essa transformação é o caminho inverso do que acontece no microfone. Isto é, energia elétrica é enviada para o alto-falante e, então, é transformada em energia sonora a partir da vibração da membrana.

Energia cinética e energia potencial

Quando um objeto está a uma certa altura do solo, ele tem energia potencial. Ao se movimentar em direção ao solo, o objeto transforma a energia potencial em energia cinética.

Além dessas transformações de energia, existem diversas outras. Como nas usinas hidrelétricas, na ATP do organismo humano, entre outras.

Vídeos sobre transformação de energia

Como são inúmeras as transformações de energia, veja os vídeos selecionados a seguir, os quais tratam de forma mais detalhada algumas delas.

Energia mecânica e sistemas conservativos

Marcelo Boaro explica como ocorre a conservação da energia mecânica em sistemas conservativos. Além disso, ao fim do vídeo, o professor resolve um exercício de aplicação sobre o conteúdo.

Como funciona uma usina hidrelétrica

Uma usina hidrelétrica transforma a energia cinética em energia elétrica, devido ao movimento das águas dentro das turbinas. Essa maneira de gerar energia é uma das que menos causa danos ao meio ambiente. Todavia, a construção de uma usina hidrelétrica tem grandes impactos na fauna e na flora locais.

Transformação de energia mecânica em energia elétrica

A transformação da energia mecânica em energia elétrica é o princípio de funcionamento de várias usinas geradoras. Por exemplo, usinas hidrelétricas e eólicas. Nesse vídeo, há um experimento que ilustra tal fenômeno. Confira!

Para entender melhor a transformação da energia, você também pode aprender mais sobre a energia mecânica. Bons estudos!