MATERIAL DIDÁTÍCO SOBRE A UTILIZAÇÃO DA ELETRICIDADE NO COTIDIANO PARA PROFESSORES DO ENSINO FUNDAMENAL E MÉDIO

## MATERIAL DIDÁTÍCO SOBRE A UTILIZAÇÃO DA ELETRICIDADE NO COTIDIANO PARA PROFESSORES DO ENSINO FUNDAMENAL E MÉDIO

José Carlos Xavier da Silva(a) (xavier@uerj.br)

Fernanda de Lima Hingel(b) (nandahingel@zipmail.com.br)

- (a) Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Colégio Cruzeiro
- (b) Universidade do Estado do Rio de Janeiro(UERJ), Colégio Cruzeiro

## Resumo:

A eletricidade é uma das partes da Física mais desconhecidas dos professores do Ensino Fundamental e Médio e da comunidade em geral, sendo sua utilização cercada de medos e mitos. Para diminuir estes efeitos, preparamos um curso com material didático que desse acesso ao manuseio da eletricidade nas residências, no ambiente de trabalho, na rua, ou seja, no dia-a-dia. Procedimentos simples podem ser ensinados a alunos de qualquer idade, preparando-os para "mexer" com a eletricidade sem medo e com segurança; evitando acidentes como choques elétricos, descargas de raios; aprendendo como agir em certas situações e, ainda, fazendo algumas ligações de aparelhos elétricos sem danificá-los. A experimentação é a base de todo o trabalho, simulando situações que podem ocorrer comumente no cotidiano, mostrando ao usuário como proceder em alguns casos.

Para propagar estas experiências, foi preparado um curso para professores, durante uma manhã, no qual eles poderiam montar as experiências e verificar no laboratório fenômenos como: a diferença existente em ligar um aparelho em 110V ou 220V; o que sentimos quando passa uma corrente elétrica no nosso corpo; o que é estar isolado eletricamente; o que significam os dois fios na tomada no caso da tensão monofásica e os quatro fios na trifásica e em quais deles podemos tocar com segurança e como manuseá-los.

Verificamos, então, que os professores desconheciam completamente o conteúdo e as informações contidas no material e no curso e, após este trabalho, passaram a entender uma parte da eletricidade, como utilizá-la conscientemente, sem medo. Além da aplicabilidade em geral, em toda a vida moderna, os professores já utilizaram os conceitos adquiridos em suas respectivas turmas e produziram experimentos suficientes para elaborarem uma feira de ciências na escola.

## Palavras-chave :

Eletricidade, Conscientização, Fenômenos Elétricos, Proteção.

## Introdução:

A eletricidade tem um papel fundamental na vida moderna. É notório que sem a eletricidade a cidade pára e as pessoas ficam confusas e sem ação. Por ser a eletricidade importantíssima, acreditamos que todas as pessoas devem conhecer alguns princípios básicos que norteiam o seu uso e manuseio. Como os professores são os propagadores do conhecimento, resolvemos fazer uma apostila e preparar um curso, de fácil entendimento, para professores do Ensino Fundamental e Médio. O princípio básico é preparar o professor para que ele possa ensinar ao seu aluno o que é a eletricidade, suas aplicações, seus perigos e como utilizá-la no dia-a-dia. Sendo assim, preparamos um elenco de experimentos simples que simulam e evidenciam os acontecimentos sobre a eletricidade, que podem ocorrer no cotidiano de qualquer pessoa. Essas experiências se prestam a explicar como ligar instrumentos elétricos sem queimá-los; como tocar em um fio desencapado sem

morrer eletrocutado; o que é uma lâmpada fria ou lâmpada quente; como funcionam os celulares; dentre outras.

## Descrição do trabalho:

Os professores são reunidos por grupos de interesse e levados ao laboratório, onde testarão as experiências. A primeira experiência consiste em mostrá-los que baixa tensão não dá choque, sendo verificado com o uso de uma bateria de automóvel; em seguida, usamos um pequeno gerador manual de 110V, com uma corrente muito baixa e ligamos os professores em série aos terminais do gerador, fazendo p assar por eles uma corrente de poucos microampères, para que eles percebam o que é o choque elétrico. Na mesma linha de raciocínio, mostramos que, se ele estiver bem isolado eletricamente, poderá segurar em um dos pólos de um fio energizado sem levar choque, e ainda aproveitamos para falar em neutro e positivo. Continuamos nossas experiências mostrando através de uma bobina de Tesla o que é a alta tensão, através desta alta tensão acendemos várias lâmpadas a gás e mostramos que elas não se aquecem, comparando-as com lâmpadas de filamento. Por fim, com o uso de um eletroscópio, mostramos a carga estática que aparece num bastão atritado, podendo, assim, explicar porque levamos choque em lugares secos quando esfregamos a mão e, também, porque logo que um avião pousa deve-se tocá-lo com um condutor aterrado. O procedimento culmina com a blindagem de um celular e a observação de que o sinal não passa pelo papel alumínio. O material entregue ao aluno/professor, consta de um pequeno resumo teórico, onde se seguem alguns trechos:

- a. ...a eletricidade surge na Grécia quando atrita-se um bastão de âmbar com uma pele de animal e verifica-se que o âmbar ganha a propriedade de atrair pequenos pedaços de cortiça. Aparecem nesta época a idéia de carga elétrica e a interação à distância entre elas...
- b. ...foi Gilbert quem criou o termo eletricidade, quando descobriu outras substâncias que se eletrizavam por atrito. Como o âmbar em grego é elektron , ele chamou estas substâncias de elétricas . Para a força elétrica que atraía os corpos, deu o nome de viselétrica . Gilbert preocupou-se também em explicar quantitativamente a força elétrica e para isso criou uma espécie de bússola elétrica, o versorium ...
- c. ...até o século XIX predominavam os fluidos nas explicações da física. Haviam o fluído calórico, o fluído elétrico, o fluído magnético e um fluído 'miraculoso' que permeava todo o universo - o éter. A idéia do átomo, ou de partículas isoladas que se agrupam para formar a matéria, embora muito antiga, sempre sofreu forte rejeição, porque entre os átomos deveria existir o vazio . Ainda hoje, é muito difícil aceitar que substâncias sólidas, rígidas, sejam constituídas em sua maior parte de grandes vazios...
- d. ...antes de Rutherford, seu professor de Cambridge, o físico inglês J. J. Thompson (1856 1940) havia descoberto que os raios catódicos - algo que dava origem a uma luminosidade em tubos com ar rarefeito devido aos filamentos aquecidos de diferentes materiais neles contidos - eram, na verdade, feixes de partículas eletricamente negativos, os elétrons...

Após uma breve explanação sobre a história da eletricidade, introduzimos alguns conceitos básicos de eletricidade e magnetismo, para uma maior compreensão do que seria apresentado durante o curso.

Apresentamos a seguir algumas experiências utilizadas no curso:

## 1 Aplicações da lei de Ohm e potência:

Ligar uma lâmpada de 110 V em 220 V e ao contrário (figura 1).

Explicação: A lâmpada de 110 V em 220 V queima, pois a corrente elétrica é maior do que o necessário. E a lâmpada de 220 V em 110 V fica fraca, mas não queima.

Sempre que tivermos dúvidas devemos ligar qualquer aparelho na tensão menor.

- V = tensão, d.d.p., voltagem;
- i = corrente elétrica, intensidade elétrica;
- R = resistência elétrica - é uma característica do material (resistência de aquecedor);
- P = potência elétrica - esta é importante, pois informa sobre a energia cedida ou consumida por unidade de tempo.

## Figura 1:

Figura 2:

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## 2 Baixa tensão não dá choque:

A resistência elétrica do corpo humano é aproximadamente milhares de Ohms e a corrente elétrica, ou

capaz de alterar o comportamento das células e tecidos do corpo humano, está na ordem de 0,5 A 500 A µ , logo, tensões como as das pilhas e baterias não podem causar danos ao corpo humano. Vamos c alcular a corrente num corpo cuja resistência vale 500.000 Ω , sendo para o ser humano um

valor baixo, com uma tensão de 12 V (bateria de automóvel - figura 2). Da teoria sabemos que:

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Assim, bateria não dá choque, então, pode-se manusear a parte elétrica do carro (exceto a bobina), os carregadores de celular, de filmadoras, de telefones sem se preocupar em levar choque.

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## Resultados obtidos:

Os alunos/professores aprenderam que a Física está em todos os lugares ao seu redor e, assim, puderam testar os conhecimentos adquiridos na escola e em suas casas. Na escola já temos informações que os professores prepararam uma feira de ciências usando os experimentos aprendidos no curso e estão ensinando noções básicas de eletricidade aos seus alunos, o que era o objetivo principal do curso.

## Conclusão:

As experiências executadas, presentes no material didático, foram de grande valia para a introdução da Física no Ensino Fundamental e Médio, proporcionando aos alunos/professores uma maior compreensão da Eletricidade. Os professores envolvidos descreveram que passaram a ver a eletricidade como sendo mais fácil de entender, assim como, 'mexer' com a eletricidade ficou mais simples. Outra vertente do estudo é que eles estão aplicando os conceitos aprendidos para ensinar os seus alunos e, até mesmo, para produzir experimentos baseados no material que foi distribuído durante o curso, apresentando-os nas feiras de ciências do Colégio.

## Referências:

- 1. Gaspar, Alberto, "Física: Eletromagnetismo e Física Moderna", vol. 3, 1ª edição, ed. Ática, São Paulo, 2000.
- 2. Ramalho, Nicolau, Toledo, "Os fundamentos da Física", vol. 3, 6ª edição, ed. Moderna, São Paulo, 1995.
- 3. Locqueneux, Robert, "História da Física", Publicações EuropaAmérica, França, 1987.