ELETRICIDADEHabilidades 05 e 06
A importância da eletricidadeEletricidade é necessária para o funcionamento de boaparte do que usamos na nossa época.Ela p...
O que é a eletricidade?A base da eletricidade é a carga elétrica.Carga elétrica é uma propriedade fundamental damatéria qu...
Na prática...A matéria é feita de átomos.Um modelo atômico usual considera que há um núcleocom prótons (que possuem a carg...
Na prática...Como os elétrons em volta são muito mais fáceis deretirar (ou colocar) do que os prótons do núcleo,alteramos ...
EntãoUm corpo que tenha mais elétrons do que prótons estácarregado negativamente.Um corpo que tenha mais prótons do que el...
EntãoO valor da carga elétrica total de um corpo é o númerode elétrons (ou prótons) em excesso multiplicado pelovalor da c...
Intensidade de Corrente ElétricaQuando cargas elétricas se deslocam de um ponto aoutro de forma ordenada temos uma corrent...
Intensidade de Corrente ElétricaQuando cargas elétricas se deslocam de um ponto aoutro de forma ordenada temos uma corrent...
Diferença de PotencialPara a carga elétrica se mover, é preciso que ela saiade uma região com potencial elétrico maior e s...
Sentido da corrente elétricaNós convencionamos que a corrente elétrica é odeslocamento da carga elétrica do potencial posi...
Resistência ElétricaMateriais podem facilitar a passagem de correnteelétrica (nesse caso, são condutores) ou podemdificult...
Primeira Lei de OhmA resistência elétrica de um corpo atravessado por umacorrente é a diferença de potencial em seus extre...
Segunda Lei de OhmA resistência elétrica também pode ser definida pelo tipode material, seu comprimento e sua área de secç...
Circuitos ElétricosQuando um fio é colocado nos terminais de umapilha ou bateria gerando diferença de potencial,formamos u...
Associação de ResistoresMais de um resistor pode ser agrupado para gerardiferentes efeitos.Associação em série: a corrente...
Associação de ResistoresAssociação em paralelo: a corrente entre os resistoresse divide, mas eles estão submetidos a uma m...
Resistência EquivalenteQuando temos uma associação de resistores, podemossubstituir toda essa associação por um resistor s...
Resistência EquivalentePara uma associação em paralelo é um pouco maiscomplicado...
GeradorUm gerador é simplesmente a pilha ou bateria quealimenta um circuito.Força Eletromotriz (ou f.e.m.)É a diferença de...
GeradorResistência InternaÉ a resistência do próprio gerador. Nenhum gerador écapaz de fornecer a d.d.p. máxima para um ci...
ReceptorÉ a contra-parte do gerador, enquanto o geradoralimenta o circuito, o receptor utiliza energia do circuito.A difer...
Lei de PouilletFórmula que mede a corrente elétrica total i que passapor um circuito. É dada por:i = (E – E)/(Req+ req)Ond...
Voltímetros e AmperímetrosVoltímetro é um aparelho que mede diferença depotencial. Um voltímetro ideal apresenta resistênc...
Potência ElétricaPotência é energia dividida por tempo.Portanto, potência elétrica é a energia elétrica utilizadaem um cer...
Potência ElétricaA potência nominal de um aparelho é dada em suasespecificações. Exemplo: 100 WSe você colocar um aparelho...
Potência DissipadaSe a corrente libera energia ao passar por um resistor,então ela dissipa energia elétrica e, portanto, d...
Efeito JouleVimos que quando a corrente elétrica passa peloresistor, ela libera calor, logo, ela pode ser usada paraaqueci...
DisjuntoresUm disjuntor (ou fusível) é um dispositivo que queimaquando uma corrente elétrica maior do que a que elesuporta...
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  1. 1. ELETRICIDADEHabilidades 05 e 06
  2. 2. A importância da eletricidadeEletricidade é necessária para o funcionamento de boaparte do que usamos na nossa época.Ela permite que tenhamos:Video-games, computadores, televisões, aparelhos derádio, geladeiras, fornos de micro-ondas, chuveiros,lâmpadas, chapinhas, etc.
  3. 3. O que é a eletricidade?A base da eletricidade é a carga elétrica.Carga elétrica é uma propriedade fundamental damatéria que pode ter sinal positivo ou negativo.Cargas de sinais opostos se atraem e cargas de mesmosinal se repelem.
  4. 4. Na prática...A matéria é feita de átomos.Um modelo atômico usual considera que há um núcleocom prótons (que possuem a carga elétrica positivafundamental) com elétrons em volta (que possuem acarga elétrica negativa fundamental)
  5. 5. Na prática...Como os elétrons em volta são muito mais fáceis deretirar (ou colocar) do que os prótons do núcleo,alteramos a carga elétrica total de um corpo tirando oucolocando elétrons.
  6. 6. EntãoUm corpo que tenha mais elétrons do que prótons estácarregado negativamente.Um corpo que tenha mais prótons do que elétrons estácarregado positivamente.
  7. 7. EntãoO valor da carga elétrica total de um corpo é o númerode elétrons (ou prótons) em excesso multiplicado pelovalor da carga elementar.A carga elétrica elementar é definida como 1,6x10-19C(Coulomb).Q = n.eOnde Q é a carga total, e é a carga elementar e n é onúmero de prótons ou elétrons em excesso.
  8. 8. Intensidade de Corrente ElétricaQuando cargas elétricas se deslocam de um ponto aoutro de forma ordenada temos uma corrente elétrica.O valor da corrente elétrica é a quantidade de cargadeslocada em um certo intervalo de tempo. No SistemaInternacional, a corrente elétrica é medida em A(Ampére).i = Q / ΔtOnde i é a intensidade de corrente, Q é a carga totale Δt é o intervalo de tempo em que isso ocorre.
  9. 9. Intensidade de Corrente ElétricaQuando cargas elétricas se deslocam de um ponto aoutro de forma ordenada temos uma corrente elétrica.O valor da corrente elétrica é a quantidade de cargadeslocada em um certo intervalo de tempo. No SistemaInternacional, a corrente elétrica é medida em A(Ampére).i = Q / ΔtOnde i é a intensidade de corrente, Q é a carga totale Δt é o intervalo de tempo em que isso ocorre.
  10. 10. Diferença de PotencialPara a carga elétrica se mover, é preciso que ela saiade uma região com potencial elétrico maior e sedesloque para uma região com potencial elétrico menor.Portanto, para haver corrente, é preciso que haja umadiferença de potencial (d.d.p.)Pense numa pilha: quando ela é colocada no aparelho,a fiação do aparelho permite mandar os elétrons dopotencial negativo para o potencial positivo.No Sistema Internacional,potencial e d.d.p. sãomedidos em V (Volts).
  11. 11. Sentido da corrente elétricaNós convencionamos que a corrente elétrica é odeslocamento da carga elétrica do potencial positivopara o negativo (sentido convencional).Porém, o que realmente ocorre é que os elétrons saemdo potencial negativo para o positivo (sentido real).
  12. 12. Resistência ElétricaMateriais podem facilitar a passagem de correnteelétrica (nesse caso, são condutores) ou podemdificultar a passagem da corrente (nesse caso, sãoisolantes).Um material condutor (como um metal) tem baixaresistência elétrica, já um material isolante (comoplástico) tem alta resistência elétrica.Resistência seria a dificuldade que o material apresentaà passagem de corrente. No Sistema Internacional émedida em Ω (Ohm).
  13. 13. Primeira Lei de OhmA resistência elétrica de um corpo atravessado por umacorrente é a diferença de potencial em seus extremosdividida pelo valor da corrente.R = U/iOnde R é a resistência, U é a diferença de potencial e ié o valor da corrente elétrica.Normalmente, guardamos essa equação como U = R.i
  14. 14. Segunda Lei de OhmA resistência elétrica também pode ser definida pelo tipode material, seu comprimento e sua área de secçãotransversal (“grossura”). Nesse caso, a resistência édefinida por:R = ρ.L / AOnde:R é a resistência (medida em Ω)ρ é a resistividade do material (medida em Ω.m)L é o comprimento do resistor (medido em m)A é a área de secção do resistor (medido em m2)
  15. 15. Circuitos ElétricosQuando um fio é colocado nos terminais de umapilha ou bateria gerando diferença de potencial,formamos um circuito elétrico.
  16. 16. Associação de ResistoresMais de um resistor pode ser agrupado para gerardiferentes efeitos.Associação em série: a corrente que passa pelosresistores é sempre a mesma (mas cada resistor estásubmetido a diferenças de potencial distintas).
  17. 17. Associação de ResistoresAssociação em paralelo: a corrente entre os resistoresse divide, mas eles estão submetidos a uma mesmadiferença de potencial.
  18. 18. Resistência EquivalenteQuando temos uma associação de resistores, podemossubstituir toda essa associação por um resistor só quechamamos de resistor equivalente.O valor desse resistor depende do tipo de associação.Para uma associação em série, basta somar todas asresistências:Req= R1+ R2+ … + Rn
  19. 19. Resistência EquivalentePara uma associação em paralelo é um pouco maiscomplicado...
  20. 20. GeradorUm gerador é simplesmente a pilha ou bateria quealimenta um circuito.Força Eletromotriz (ou f.e.m.)É a diferença de potencial máxima entre os terminais dogerador, simbolizada pela letra E (às vezes aparececomo ε).Resistência InternaÉ a resistência do próprio gerador. Nenhum gerador écapaz de fornecer a d.d.p. máxima para um circuitodevido a essa resistência.
  21. 21. GeradorResistência InternaÉ a resistência do próprio gerador. Nenhum gerador écapaz de fornecer a d.d.p. máxima para um circuitodevido a essa resistência.A diferença de potencial U que um gerador fornece parao circuito é dada por:U = E – r.iOnde E é a força eletromotriz, r é resistência interna e ié a corrente que atravessa o circuito.
  22. 22. ReceptorÉ a contra-parte do gerador, enquanto o geradoralimenta o circuito, o receptor utiliza energia do circuito.A diferença de potencial U que um receptor utiliza docircuito é dada por:U = E + r.iOnde E é a força contra-eletromotriz do receptor, r éresistência interna e i é a corrente que atravessa ocircuito.
  23. 23. Lei de PouilletFórmula que mede a corrente elétrica total i que passapor um circuito. É dada por:i = (E – E)/(Req+ req)Onde E é a força eletromotriz do gerador, E é a forçacontra-eletromotriz do receptor, Reqé a resistênciaequivalente do circuito e reqé a resistência internaequivalente do gerador E do receptor.Se o circuito não tiver um receptor, use apenas E e o rdo gerador na fórmula.
  24. 24. Voltímetros e AmperímetrosVoltímetro é um aparelho que mede diferença depotencial. Um voltímetro ideal apresenta resistênciaelétrica MUITO alta e é colocado em paralelo com oresistor que desejamos analisar.Amperímetro é um aparelho que mede corrente elétrica.Um amperímetro ideal apresenta resistência elétricaMUITO baixa e é colocado em série com o resistor quedesejamos analisar.
  25. 25. Potência ElétricaPotência é energia dividida por tempo.Portanto, potência elétrica é a energia elétrica utilizadaem um certo intervalo de tempo, dada por:P = Eel/ ΔtNa prática, recebemos nossa conta de luz em kWh, ouseja, é considerada a potência dos aparelhos em kW (1kW vale 1000 W) e o tempo é contado em horas.
  26. 26. Potência ElétricaA potência nominal de um aparelho é dada em suasespecificações. Exemplo: 100 WSe você colocar um aparelho de 100 W sob umadiferença de potencial de 110 V pode calcular a correnteque passa em sua fiação.Pois potência também é definida por:P = i. UOu seja, potência é a corrente elétrica multiplicada peladiferença de potencial.
  27. 27. Potência DissipadaSe a corrente libera energia ao passar por um resistor,então ela dissipa energia elétrica e, portanto, dissipauma potência elétrica em um certo tempo.A potência dissipada P em um resistor é dada porP = R.i2ou P = U2/ R
  28. 28. Efeito JouleVimos que quando a corrente elétrica passa peloresistor, ela libera calor, logo, ela pode ser usada paraaquecimento.Isso se chama Efeito Joule.Exemplo: O resistor de um chuveiro aquece a águagraças ao efeito Joule.
  29. 29. DisjuntoresUm disjuntor (ou fusível) é um dispositivo que queimaquando uma corrente elétrica maior do que a que elesuporta passa.Serve para proteger os circuitos de serem danificadospor uma corrente muito alta.

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