Eletricidade

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Eletricidade

  1. 1. Eletricidade: Diana Vilas Boas e Maria Adelina Moreira | Ciências Físico-Químicas | 12 de fevereiro de 2014 Manual de apoio ELETRICIDADE
  2. 2. PÁGINA 1 Conceitos fundamentais A eletricidade é o ramo da física que estuda os fenómenos resultantes da interação de cargas elétricas constituintes fundamentais da matéria. Fontes de energia: têm por objetivo fornecer energia ao circuito para este funcionar. Recetores de energia: recebem energia proveniente das fontes e utilizam-na para funcionarem (recetores passivos) ou para a transformar (recetores ativos). Sistemas de ligação: estabelecem a ligação entre as fontes de energia e os recetores. Cargas com sinais contrários atraem-se e cargas com sinal igual repelem-se. Intensidade de corrente elétrica: Define-se como sendo a carga elétrica que passa por unidade de tempo através de uma determinada secção, representa-se por I e exprime-se em coulomb/segundo, unidade conhecida como ampère (A). Diferença de potencial: Mede a quantidade de energia que é necessária utilizar para movimentar uma unidade de carga elétrica entre dois pontos de um circuito representa- se por V e a unidade é o Volt.
  3. 3. PÁGINA 2 Símbolos para circuitos elétricos
  4. 4. PÁGINA 3 Intensidade de corrente elétrica Para medir a intensidade de corrente num circuito instala-se um amperímetro em série. I) O valor de intensidade de corrente medido numa associação de recetores em série é igual em todos os recetores, o local de instalação do amperímetro é indiferente. Nesta situação: Icircuito=Il1=Il2 II) O valor da intensidade de corrente elétrica numa associação de resistências em paralelo é igual à soma das intensidades de corrente que passam em cada uma das resistências. Icircuito=Il1+Il2
  5. 5. PÁGINA 4 Alguns múltiplos e submúltiplos do Àmpere Amperímetro O sentido convencional da corrente elétrica é considerado do pólo positivo da fonte de tensão para o pólo negativo da mesma. QUILOAMPERE - kA 1 kA = 1000 A (1×103 A) MILIAMPERE - mA 1 mA = 0,001 A (1×10-3 A) MICROAMPERE - µA 1 µA = 0,000 001 A (1×10-6 A) Medem a intensidade de corrente elétrica e podem ser analógicos ou digitais.
  6. 6. PÁGINA 5 Voltímetro Alguns múltiplos e submúltiplos do Volt Instala-se sempre em paralelo no circuito elétrico. Assim, para medires, por exemplo, a diferença de potencial nos terminais de uma lâmpada que está instalada num circuito ligas: O terminal negativo do voltímetro ao terminal negativo da lâmpada. O terminal positivo do voltímetro ao terminal positivo da lâmpada. QUILOVOLT - kV 1 kV = 1 000 V (1×103 V) MEGAVOLT - MV 1 MV = 1 000 000 V (1×106 V) MILIVOLT - mV 1 mV = 0,001 V (1×10-3 V) A diferença de potencial de uma associação de pilhas em série é igual à soma das diferenças de potencial de cada uma das pilhas.
  7. 7. PÁGINA 6 Resistência As resistências elétricas relacionam-se com a oposição que os materiais oferecem à intensidade da corrente elétrica, simboliza-se por R e a unidade desta grandeza física é o Ω.
  8. 8. PÁGINA 7 Lei de Ohm Num circuito elétrico as resistências podem-se agrupar de duas formas: • Em série; • Em paralelo. V= R x I V- diferença de potencial (Volt) R- Resistência (Ω) I- Intensidade de corrente elétrica (Ampère)
  9. 9. PÁGINA 8 Circuitos em série e em paralelo Lei de Ohm: Traduz matematicamente a relação entre a diferença de potencial de um condutor metálico, filiforme e homogéneo, a temperatura constante, é diretamente proporcional à intensidade de corrente que percorre esse condutor. Num circuito em série, há um só trajeto para a corrente elétrica. Por isso, quando se retira uma das lâmpadas, o circuito fica aberto. A outra lâmpada apaga-se. Num circuito em paralelo, há dois trajetos para a corrente elétrica. Por isso, quando se retira uma das lâmpadas, a corrente continua a passar pelo outro trajeto. Essa lâmpada permanece acesa. A luminosidade de cada lâmpada, instalada num circuito em série é menor do que a luminosidade de uma só lâmpada. A luminosidade de cada lâmpada instalada em paralelo é semelhante à de uma só lâmpada.
  10. 10. PÁGINA 9 Bons e maus condutores Tipo de associação Vantagens Desvantagens Série Simplicidade das montagens; Um único interruptor permite controlar o funcionamento de todos os recetores do circuito. A avaria de um recetor impede o funcionamento dos outros; A corrente nos dois recetores tem de ser igual. Paralelo A avaria de um recetor não impede o funcionamento dos outros. A energia elétrica proveniente da fonte será praticamente a mesma para os diferentes recetores. São mais complexos. Terão de ser utilizados mais interruptores para controlar os recetores existentes no circuito. Quando um condutor tem uma resistência elétrica muito pequena, diz-se que conduz bem a corrente elétrica. É um bom condutor elétrico. (prata, cobre e alumínio)
  11. 11. PÁGINA 10 Potência elétrica Efeitos da corrente elétrica Quanto maior for a resistência de um condutor mais dificilmente conduz a corrente elétrica. Os maus condutores ou isoladores têm resistência elétrica elevada. As soluções aquosas de sais, hidróxidos e ácidos também conduzem bem a corrente elétrica. A potência elétrica dos aparelhos relaciona-se com a energia elétrica que consomem em cada unidade de tempo. A unidade de o tempo é o segundo. 1 W corresponde à energia elétrica recebida por um aparelho num segundo. P= 𝑬 ∆𝒕 Quanto maior for a potência de um aparelho, mais energia elétrica consome. O efeito térmico consiste no aquecimento dos condutores pela passagem da corrente elétrica. O condutor colocado dentro de água aqueceu. O seu calor, resultante desse aquecimento foi transferido à água. Por isso, a temperatura da água aumentou. O efeito químico corresponde à ocorrência de reações químicas. O efeito magnético consiste na criação de um campo magnético devido à passagem de corrente elétrica.

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