História Eletricidade

educacionalMaterial do professor - 2ª Edição
Caderno
Material de apoio - 3º Bimestre
Ensino Fundamental
cIÊNCIASCIÊNCIAS

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Ensino Fundamental
ciências

9ano - ciencias - 11junho - professor - corrigido_Layout 1 11/06/2013 18:21 Page 2

Marconi Ferreira Perillo Júnior
Governador do Estado de Goiás
Vanda Dasdores Siqueira Batista
Secretária de Estado da Educação
Raph Gomes Alves
Superintendente de Inteligência Pedagógica e Formação
Márcia Rejane Martins da Silva Brito
Chefe do Núcleo da Escola de Formação
Valéria Marques de Oliveira
Gerente de Formação Central
Expediente
Gerência de Formação Central
Elaboradores
Joviano Alves de Souza
Rodrigo da Silva
Cibele Pimenta Tiradentes
Fernanda Cirqueira Rodrigues
Lívio de Castro Pereira
Ranib Aparecida dos Santos Lopes
CCIÊNCIAS
Raph Gomes Alves
Marcelo Jerônimo Rodrigues Araújo
ORGANIZADORES DA ESTRUTURA PEDAGÓGICA

Caro Professor:
Queremos, hoje, entregar a você a nova versão deste Caderno
Educacional, pensada e formulada pela Secretaria de Estado da Educação,
com o objetivo principal de subsidiar a sua prática pedagógica.
Nesse sentido, a sua experiência e conhecimento são, de fato,
extremamente importantes à medida que consideramos a produção do
saber o resultado de uma soma. E o orgulho da SEDUC centra-se nessa
adição, afinal, a sua voz, professor, emerge, dentre tantas outras, em cada
proposta que aparece nesse material de apoio.
A nossa intenção não é a de lhe entregar um material pronto e acabado, e
sim a de permitir que, com o acréscimo de suas contribuições, este caderno se
tornemaisumrecurso,auxiliando-o,diariamentenasublimetarefadeensinar.
AoperceberqueoprofessoréalguémqueconcebeesteCadernocomoum
eixo orientador de sua prática, o aluno aprende que o material em suas mãos
tambémfuncionacomoumnorteparaconhecerodesconhecido.Aordemdo
século XXI é encorajar o aluno a se inteirar da multiplicidade do saber que
compõe as várias áreas do conhecimento, como a Língua Portuguesa, a
Matemática,a Física,aBiologia[...]e,assim,estabelecer,apartirdecadaesfera
do conhecimento múltiplas relações com o contexto atual e vindouro. Essa
tarefa, professor, é sua e é nossa também! Por isso, o Governo de Goiás traçou
asdiretrizesparaareformaeducacional,afimdepromoverumgrandesaltode
qualidadenaEducaçãodonossoEstado.AproduçãodoCadernoEducacional
é uma das ações que acreditamos impactar e estimular a busca pelo saber.
O nosso muito obrigado pelo trabalho diário com os 600 mil alunos
da Rede Estadual de Educação!
Apresentação

Sumário
Aula 1........Histórico da eletricidade ...............................................................................09
Aula 2........Eletricidade e Magnetismo .............................................................................11
Aula 3........Características elétricas da matéria ...............................................................15
Aula 4........Condutores e isolantes ....................................................................................17
Aula 5........Processos de eletrização..................................................................................22
Aula 6........Atividades de revisão .......................................................................................25
Aula 7........Grandezas elétricas: voltagem e corrente....................................................26
Aula 8........Grandezas elétricas: potência elétrica ..........................................................31
Aula 9........Grandezas elétricas: energia elétrica.............................................................34
Aula 10......Geração de energia elétrica. ...........................................................................36
Aula 11......Geração de energia elétrica. ...........................................................................38
Aula 12......Atividades de revisão .......................................................................................40
Aula 13......Circuitos elétricos..............................................................................................41
Aula 14.......Circuitos elétricos .....................................................................................................44
Aula 15......Circuitos elétricos residenciais........................................................................47
Aula 16......Economia residencial de energia ...................................................................49
Aula 18......Energia elétrica e sociedade. ..........................................................................54
Aula 19......Energia elétrica e tecnologia. .........................................................................56

CIÊNCIaS
9
aula 01
Histórico da eletricidade
Levantamento de conhecimentos prévios
Conceito básico
Os seres humanos primitivos não tinham conhecimento da energia elétrica. Como eles viviam? Como cozinhavam
seus alimentos? Eles se divertiam?
Além disso, eles não tinham telefones. Como eles se comunicavam?
A história da eletricidade
começou no século VI a.C., com o
filósofo e matemático grego Thales
de Mileto (640-546 a. C.). Esse
grande sábio da Grécia Antiga
observou que uma resina vegetal
fóssil petrificada chamada âmbar
(elektron em grego) atraia pequenos
pedaços de palhas depois de ser
esfregado em um tecido ou pele de
animais. A essa atração ele chamou
de eletricidade. Então, a partir dessa
constataçãoThalesiniciouumasérie
deestudossobreoeventoobservado
de forma que muitos pesquisadores
contribuíram para o conhecimento
dessa atração entre os materiais, o
qual chamou de objetos elétricos.
ApósasdescobertasdeThalesde
Mileto passaram aproximadamente
2000 anos até as novas contribuições
para a Eletricidade propostas por
WilliamGilbert(1540-1603),médicodarainhaElizabethI.
Gilbertrepetiuasexperiênciascomoâmbareobservouque
a mesma atração também acontecia com outros objetos. O
resultado de seus estudos foi
publicadonolivroDeMagnete,que
apresentava considerações sobre os
ímãs e propunha que a Terra se
comportava como um grande ímã.
No século XVII começaram os
estudos sobre máquinas elétricas, em
que uma esfera de enxofre ao girar
produzia eletricidade. Já no início do
século XVIII, Stephen Gray (1666-
1736) descobriu que um objeto
também poderia transferir a
característica de atrair ou afastar um
corpo apenas pelo contato. E, então,
observou que havia materiais
condutores e isolantes elétricos, fato
este, que levou Gray a concluir que
poderia direcionar a eletricidade de
um corpo para outro. Durante esse
mesmo período Charles François Du
Fay (1698-1739) sugeriu duas formas
de eletricidade fluidas: uma resinosa e
outra vítrea. A primeira caracterizava por objetos com
eletricidadesdiferentesqueseatraíam.Jánaeletricidadevítrea,
oscorposapresentavamamesmaeletricidadeeseafastavam.
Professor(a), pode ser realizado um debate no
qualé importante identificar a ciência como um
conhecimento dinâmico em que a busca por
informações direcione os rumos da sabedoria.
Além disso, destaque as formas de energia que
existia desde a antiguidade, como o fogo.
Expectativas de aprendizagem
u Compreender o processo científico de descoberta e
aprimoramento dos conhecimentos acerca da eletricidade;
u Refletir a dinâmica do pensamento científico.
Fonte: adaptado de http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/a-historia-eletricidade.htm e
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/historia-da-eletricidade/historia-da-eletricidade-1.php acessado em 07/05/2013.
Filósofo gregoThales de Mileto.
Fontedaimagem:
http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm99/icm28/tales.htm

CIÊNCIaS
10
Atividades
Em relação ao cientista Thales de Mileto, analise as sentenças a seguir e marque V, para verdadeiro, ou F, para falso.
( ) Inventou o para-raios e propôs os termos positivo e negativo.
( ) Descobriu a atração entre os objetos e chamou de eletricidade.
( ) Grande estudioso grego que viveu antes de Cristo.
1
Benjamin Franklin é muito conhecido e respeitado, principalmente pelos norte-americanos. Pois, dentre outras
ações, desenvolveu um grande trabalho sobre eletricidade. Escreva quais foram as contribuições desse pesquisador
para a humanidade?
2
Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, associando os conceitos aos respectivos termos.
I – Condutores elétricos
II – Isolantes elétricos
III – Eletricidade resinosa
IV – Eletricidade vítrea
V – Átomo
( ) Corpos com a mesma eletricidade resultando no afastamento.
( ) Objetos que transferem a eletricidade de um ponto para outro.
( ) Unidade fundamental da matéria.
( ) Corpos com eletricidade diferentes que se atraem.
( ) Objetos que não transferem eletricidade.
3
F – V – V
Benjamin Franklin que inventou os para-raios e considerou a eletricidade como um único fluido de modo que o objeto que
perdia eletricidade era negativo e o que ganhava era positivo.
Benjamin Franklin inventou o para-raios e continuou a teoria de Du Fay propondo um único fluido aparecendo pela primeira
vez os termos positivo e negativo para a eletricidade.
IV – I – V – III – II
Benjamin Franklin (1706-1790), político e cientista norte-
americano que tem sua imagem divulgada nas cédulas de 100 dólares
até hoje e inventou o para-raios continuou a teoria de Du Fay
propondo um único fluido. A partir dessa proposta Benjamin
Franklin denominou o corpo que perdia o fluido elétrico de negativo
e o que recebia o fluido de eletricidade de positivo.
A ideia de átomo como componente da matéria proposta no
século XIX tem contribuído de forma significativa para o estudo da
eletricidade, uma vez que a característica elétrica é própria das
partículas atômicas elementares: elétrons, prótons e nêutrons
Professor(a), o site http://www2.elektro.com.br/elektroescolas/historia.asp. traz uma ferramenta de pesquisa
para o tema, apresentando outros cientistas que contribuíram para os estudos de eletricidade, podendo ser
utilizada como fonte bibliográfica pelos estudantes:
Benjamin Franklin.
Fonte da imagem:
http://www.explicatorium.com/Benjamin-
Franklin.php

CIÊNCIaS
11
Experimento: Eletrização dos corpos – ímã de balão
Material:
Balão (de aniversário);
Papel.
Procedimento:
Encha o balão e esfregue o papel em uma das
suas extremidades. Aproxime o balão dos
cabelos lisos de seu braço, por exemplo, e
observe a atração entre os corpos.
Descrevendo aprática:
1. Observe o que aconteceu com os cabelos e
explique qual fenômeno elétrico aconteceu.
2. Por que foi preciso esfregar o papel no balão?
Compare com o descobrimento da eletricidade.
Ocorre a eletrização do balão promovendo a atração dos cabelos.
Para que o balão de eletrizasse por atrito, já que, inicialmente, ele estava neutro. Este mesmo fato
ocorreu com Thales de Mileto utilizando o âmbar.
DESAFIO
Professor(a), aproveite esta atividade para explicar um pouco sobre os átomos e a constituição da matéria
(elétrons, prótons e nêutrons).
Referências bibliográficas
CANTO,EduardoLeitedo. Ciênciasnaturais:aprendendocomocotidiano–3ed.–SãoPaulo:Moderna,2009.
aula 02
Eletricidade e Magnetismo
Você já ouviu falar em magnetismo?
Já viu um ímã? Para que ele serve?
u Compreender o conceito de
eletromagnetismo;
u Reconhecer o magnetismo terrestre;
u Conhecer as principais teorias que
contribuíram para o conceito atual de
eletromagnetismo e as suas utilizações.
Professor(a), faça com que os estudantes demonstrem os
conhecimentos adquiridos no dia-a-dia com perguntas, como:
Complete a frase abaixo:
O _____________ é um componente da matéria e as suas partículas _____________: elétrons, ______________ e
nêutrons apresentam a propriedade elétrica.
4
átomo – elementares – prótons.

CIÊNCIaS
12
Conceito básico
O Eletromagnetismo é uma área da ciência que estuda as relações entre eletricidade e magnetismo. Os
fenômenos elétricos são originados de fenômenos magnéticos. A própria geração de energia elétrica não ocorreria
se não existissem os fenômenos magnéticos.
Aformamaisfácildeseconheceromagnetismoéobservarmosocomportamentodeumobjetoqueconhecemos,oímã.
Os ímãs são objetos feitos de materiais que tem a propriedade de atrair determinados metais. Os metais
fortemente atraídos por ímãs são chamados de ferromagnéticos. Os ímãs, assim como alguns dispositivos elétricos,
apresentam dois polos distintos. Nos ímãs os polos são chamados de norte e sul (para não confundi-los com os polos
elétricos positivo e negativo).
Os metais atraídos pelos ímãs recebem uma força magnética que pode inclusive provocar alterações elétricas
neste material. Um exemplo destas alterações pode ser comprovado ao observarmos um eletroímã. Eletroímã é um
ímã artificial montado com uma pilha ou bateria e um fio condutor enrolado em um prego conforme a figura abaixo:
Observe que a energia elétrica gerada pela pilha circula no fio, fazendo com que o prego, torne-se um ímã
(caracterizado pelos polos norte e sul). O efeito contrário também é possível, quando um grande ímã em
movimento é capaz de gerar energia elétrica. Isto ocorre no interior dos motores e geradores elétricos bem
como nas turbinas de geração de energia elétrica em uma usina hidrelétrica.
Professor(a),esclareçaaosestudantessobreadinâmicadosestudosemciênciaseautilizaçãodométodocientífico.
Atividades
Leia atenciosamente a frase a seguir e responda o que se pede:
"A agulha de uma Bússola nada mais é que um ímã. Ao aproximar uma bússola de um aparelho elétrico ela não
sofre nenhuma interferência”.
Esta afirmação é correta? Justifique.
1
Não, pois a energia elétrica na forma de corrente elétrica que circula no aparelho, gera interferências eletromagnéticas na bússola.
Corrente Corrente
NorteSul
PILHA

CIÊNCIaS
13
O esquema simplificado de um gerador elétrico pode ser explicado como um ímã que gira no interior de um
enrolamento de fios condutores. De acordo com esta afirmação, explique a relação entre energia elétrica e magnetismo.3
Observe a figura do eletroímã presente no texto. Nela estão indicados os polos do ímã e o sentido da corrente elétrica.
O que ocorreria com o ímã se mudássemos a polaridade (ou invertêssemos a posição da pilha) de ligação da pilha?4
Os pedaços de ímã se atrairão, pois a polaridade do ponto A é sul e a do ponto B é norte, conforme a propriedade dos ímãs.
Ao dividirmos um ímã em duas ou mais partes, estas mantêm os polos distintos.
Quando o ímã se movimenta, provoca alterações no condutor de eletricidade. Estas alterações são percebidas quando se verifica
a circulação de corrente e energia elétrica no condutor.
Alterando a polaridade da pilha, a polaridade do ímã também será alterada. Logo, o lado esquerdo do prego se tornará um
polo norte e o lado direito um polo sul.
N
N
N
A
A
S
Figura I Figura II Figura III
S
SB
B
Fabricando ímã com outro ímã
Material necessário, como ilustrado na imagem (figura 1):
DESAFIO
Professor(a),ositehttp://www.feiradeciencias.com.brapresentaváriosexperimentossobre
magnetismoquepodemserdesenvolvidosconformearealidadedaescolaedoperfildos
estudantes. O experimento a seguir foi adaptado desse endereço virtual.
agulhasdetricô (aço)
tachinhas
moladeaçoclipes
agulhas
As figuras abaixo representam um ímã em forma de barra com os devidos polos norte e sul. Suponha que a barra
seja dividida em três pedaços, como mostra a figura II. Se colocarmos as duas pontas próximas o que acontecerá?2
Figura1

CIÊNCIaS
14
• Ímã que pode ser retirado de alto falantes, leitores de CD, DVD, motores elétricos miniatura,
apresentam em seu interior fortes ímãs, os quais podem ser cuidadosamente retirados e
aproveitados.
• Barra de aço duro que pode ser: agulhas de tricô, de costura, molas de relógios, giletes,
tesouras, alicates, chaves de fenda, formões, lâmina de serra para ferro etc.
• Tachinhas ou clipes
Procedimento:
Esfregue o instrumento de aço escolhido várias vezes em um dos polos do ímã, movendo do
centro para a ponta (figura 2). Logo após, repita o procedimento com a outra ponta do objeto
e do ímã várias vezes. Em seguida, tente magnetizar/imantar as tachinhas e clipes e demais
objetos de metal. Entretanto, não imante objetos digitais como relógios, pois este não
marcará a hora com exatidão, devido ao magnetismo, e só voltará a funcionar corretamente
depois do relojoeiro desimantá-lo com as formas adequadas.
Para produzir ímãs por pouco tempo utilize objetos de ferro como pregos ou arames grossos
com mais de 15 centímetros. Você também vai precisar de 6 pregos de 60. Faça o
procedimento conforme a figura 3.
Agora compare os dois experimentos e escreva o que foi observado. Aponte as diferenças e
semelhanças entre eles.
O ferro doce permaneceu imantado apenas enquanto estava perto do imã permanente, enquanto o
aço duro conservou seu magnetismo indefinidamente, depois de afastado da influência do imã.
Podemos dizer, então, que o ferro doce adquire magnetismo temporário quando posto em contato ou
perto de um ímã e que o aço duro adquire magnetismo permanente.
Figura2
Figura3
ímã
friccione o objeto de aço,
do centro para a ponta
ímã perto do
prego induz
magnetismo
afasteo ímãeo
prego perderáo
magnetismo
Referências bibliográficas
CANTO,EduardoLeitedo. Ciênciasnaturais:aprendendocomocotidiano–3ed.–SãoPaulo:Moderna,2009.

CIÊNCIaS
15
aula 03
Características elétricas da matéria
Você seria capaz de pegar pedaços de papel com uma régua?
Você já viu um filete de água ser atraído por uma régua?
Por que estes fenômenos acontecem? Seria mágica ou ciência?
u Identificar as características elétricas da
matéria.
u Compreender que a eletricidade é uma
característica microscópica da matéria.
Professor(a), verifique o que os estudantes sabem sobre
eletrização dos corpos fazendo perguntas como:
Professor(a),converse com os estudantes sobre o uso da ciência
nos shows de magia.
Conceito básico
Vejamos um experimento fácil de ser realizado.
Materiais, inicialmente, eletricamente neutros:
• tubo de vidro (tubo de ensaio, por exemplo), ou régua de plástico.
• pedaço de lã
• pedaços de papel picado
Procedimento: Esfrega-se vigorosamente o pedaço de lã no tubo de vidro, tomando o cuidado de fazê-lo sempre
na mesma região.
Em seguida, separamos os dois e aproximamos o vidro (ou régua de plástico) dos pedaços de papel picado. Nota-
se que o papel picado é atraído pelo bastão de vidro.
Esta atração ocorre porque o bastão de vidro se eletriza positivamente, ou seja, fica carregado com carga elétrica
positiva, atraindo o papel que é um material neutro.
http://www.brasilescola.com/fisica/processo-eletrizacao.htm

CIÊNCIaS
16
Tudo que existe, podemos chamar de matéria ou energia. Assim, os corpos, os objetos, as pessoas e as substâncias
são matéria. Então, de onde vem a característica elétrica da matéria?
Diversas teorias foram propostas para justificar fenômenos elétricos. Atualmente, eles são explicados da seguinte
maneira: todos os corpos são formados por átomos, os quais são compostos por partículas elementares, sendo elétrons
prótons e nêutrons as principais delas. Os prótons e os nêutrons acham-se localizados, na parte central do átomo,
chamada de núcleo. Ao redor do núcleo movem-se os elétrons. Os prótons se repelem, assim como acontece com
os elétrons. Entre um próton e um elétron há atração. Esses comportamentos são idênticos aos observados entre os
bastões de vidro e os panos de lã. Para explicá-los, associa-se aos prótons e aos elétrons uma propriedade física
denominada carga elétrica, sendo que prótons e elétrons apresentam efeitos elétricos opostos. Por este motivo, há
duas classes de cargas elétricas: positiva (a carga elétrica do próton) e negativa (a carga elétrica do elétron). Os
nêutrons não têm carga elétrica porque não apresentam efeitos elétricos.
Num átomo, o número de prótons é igual ao número de elétrons; como um todo, o átomo é eletricamente
neutro. Desta forma, corpos positivos são corpos que “perderam” elétrons (ou o nº de elétrons é menor que o
número de prótons) e corpos negativos “receberam” elétrons (ou o nº de elétrons é maior que o número de prótons).
Ao atritarmos o bastão de vidro e o pano de lã, ocorreu uma troca de elétrons entre eles, de modo que um ficou
com falta e o outro com excesso de elétrons. Os corpos que apresentam excesso ou falta de elétrons são chamados
corpos eletrizados. Se num corpo o número de prótons é igual ao número de elétrons, dizemos que ele está
eletricamente neutro. Na experiência mostrada, elétrons passaram do vidro para a lã. A lã, com excesso de elétrons,
apresenta carga elétrica negativa. O vidro cedeu elétrons e, portanto, apresenta carga elétrica positiva. O vidro e a
lã eletrizaram-se por atrito, adquirindo cargas elétricas de sinais opostos e mesmo sinal absoluto.
Atividades
Um modelo para explicar a composição microscópica da matéria consiste em reconhecer que ela é formada por
átomos. Estes átomos, segundo o modelo estudado no texto desta aula, são compostos por três partículas.
a) Quais são as partículas do átomo?
1
O fato dos materiais tornarem-se positivos ou negativos é devido à falta ou excesso de determinada partícula
elementar. Que partícula elementar é essa?
a) Prótons
b) Nêutrons
c) Elétrons
d) Partículas
2
O que é necessário para que um material seja positivo?
3
Prótons, elétrons e nêutrons.
b) qual a carga elétrica de cada partícula?
Prótons (+)
Elétrons (-)
Nêutrons são neutros, ou seja, não apresentam carga elétrica.
Gabarito: C
É necessário que o corpo perca elétrons, ou seja, seu número de elétrons é menor que o número de prótons.

CIÊNCIaS
17
O que é necessário para que um material seja negativo?
4
É necessário que o corpo receba elétrons, ou seja, seu número de elétrons é maior que o número de prótons.
Observe a afirmação:
“Corpos neutros não apresentam partícula elétrica.”
Esta afirmação é correta? Justifique:
A afirmação é errada. Corpos neutros são aqueles em que o número de partículas positivas (prótons)
é igual ao número de partículas negativas (elétrons).
DESAFIO
aula 04
Condutores e isolantes
O que é eletricidade?
Como é feita a eletrização?
O que são as cargas elétricas?
u Identificar materiais como bons e maus
condutores e isolantes elétricos, na análise de
situações práticas e experimentais, relacionando
ao risco de choques elétricos no corpo humano
e uso com segurança.
Professor(a), converse com os estudantes retomando os
conhecimentos sobre eletrização, cargas elétricas.
Conceito básico
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/condutores-e-isolantes/condutores-e-isolantes-1.php

CIÊNCIaS
18
Quando falamos de eletricidade é importante observar que os diversos materiais podem apresentar diferentes
características e comportamentos elétricos. Temos materiais que são bons condutores, ou seja, são aqueles materiais que
facilitam a passagem das cargas elétricas e outros materiais podem ser qualificados como maus condutores ou isolantes.
Estes são os materiais que oferecem resistência, dificultando a passagem das cargas elétricas, vejamos as principais
diferenças entre eles.
CONDUTORES
Geralmente a eletricidade se desloca em um determinado circuito, ou seja, num percurso fechado. Desta forma é
necessário que exista uma união física entre os diversos pontos desse circuito. Essa união é feita através de um material
que permita que a corrente elétrica seja conduzida facilmente por ele.
Sendo assim, podemos concluir que um material condutor é aquele que permite a passagem da corrente elétrica.
Para que a passagem da corrente elétrica aconteça utilizam-se fios
metálicos, desta forma haverá eficiência na condução da eletricidade.
Podemos concluir, então, que em geral, metais são bons condutores de
eletricidade.
ISOLANTES
Tão importante quanto permitir a corrente elétrica de circular é a
necessidade de isolar a passagem da corrente por locais ou pontos que
não queremos que ela circule. Nestes casos usam-se materiais que se
opõem à circulação da corrente elétrica. Tais materiais são chamados de
isolantes ou dielétricos (não elétricos – o prefixo “di” significa negação).
Fonte: http://eletronicanoel.blogspot.com.br/2012/02/curso-de-eletronica-condutores-e.html
Fonte: http://www.tecnologiadoglobo.com/2009/03/diferenca-entre-condutores-e-isolantes-ou-dielectricos/
Professor(a), relembre com os estudantes quais são os materiais condutores: metais em geral (alumínio,
ouro, cobre, prata, mercúrio).
Professor(a), pergunte aos estudantes por que os fios são encapados por borracha. E se eles sabem explicar
porque os eletricistas usam bota de borracha.
Condutor
(fio decobre)
Isolanteexterno
(PVC)
Isolanteou dielétrico
(polietileno celular)

CIÊNCIaS
19
Materiais feitos de plástico ou de borracha são os melhores exemplos de materiais que permitem o isolamento, ou
seja, são bons isolantes elétricos. Podemos perceber que os fios condutores de corrente elétrica dispõem de uma camada
isolante, a fim de evitar o contato entre o meio exterior e o fio condutor, desta forma nos protegendo do choque.
Existemtambémmateriaisquesãosemicondutores,ouseja,quenãotemaltacondutibilidadeelétricacomoosmetais,
nembaixacomoosisolantes.Entreossemicondutorespurospode-secitar:ogermânioeosilício.Porém,osilíciotambém
é aplicado na fabricação de cimentos, cimentos amianto, vidros, semicondutores, circuitos eletrônicos e silicones.
Fonte: http://www.senado.gov.br/senado/portaldoservidor/jornal/jornal70/dicas_seguranca.aspx
Fonte: http://quimicafbl.blogspot.com.br/2010/06/aluminio-ele-e-utilizado-na-fabricacao.html
Atividades
Considere os seguintes materiais:
1
a) Madeira seca
b) Vidro comum
c) Algodão
d) Corpo humano
e) Ouro
f) Náilon
g) Papel comum
h) Alumínio

CIÊNCIaS
20
Complete o quadro abaixo com os materiais listados acima:
Material condutor Material isolante
Corpo humano Madeira seca
Ouro Vidro comum
Alumínio Algodão
------------ Náilon
------------ Papel comum
Professor(a), de acordo com a facilidade relativa de movimentação das cargas elétricas na estrutura de diversos
materiais, naturais ou sintéticos, são classificados em condutores ou isolantes. Sendo assim, um material
comporta-se como condutor elétrico quando permite a movimentação de portadores de carga elétrica em sua
estrutura, caso contrário, ele é denominado de isolante.
A afirmação da figura é correta? Justifique sua resposta.
Uma caneca de
vidro é um ótimo
isolante térmico
2
A imagem abaixo mostra alguns fios de cobre revestidos de plásticos. Identifique as partes indicadas na figura
como isolante e condutor.
Isolante
Condutor
3
Sim, pois o isolante é considerado um material que não apresenta facilidade de movimento de corrente elétrica, e um dos
exemplos é o vidro.

CIÊNCIaS
21
Localize as palavras abaixo:
choque; fio; amianto; condutor; isolante; carga elétrica; silício; papel; eletricidade, ouro; prata; metal.
4
C H O Q U E V G E R E T T U A X A D O
B N N G F L A E T C F I O X A P O L T
C E A T I E E B C V J L U U K H F M N
C O N D U T O R S F G B R C D U I O A
C V J L C R C E A T I C O X A P O L I
X A P O L I X A P O L X A P O P X A M
D U I O D C A R G A * E L E T R I C A
G E R E S I L I C I O G E R E A E L E
L X A P O D G E R E T T U A G T C V J
U K H F M A C V J L L X A P O A C V J
C V J L C D L X A P M E T A L C V J L
D U P A P E L D U U K H F C V J L L X
DESAFIO
Você é capaz de dizer o que significa esta placa?
Placa de aviso sobre risco de choque.
Fonte: http://rede.wgr.com.br/photo/perigo-alta-tensao112kb

CIÊNCIaS
22
aula 05
Processos de eletrização
Você já levou choque ao encostar-se na parte
metaliza de um carro?
Você já colocou seu braço perto da tela da TV (de tudo de
imagem)? Percebeu que seus pelos levantaram?
Por que isso tudo ocorre?
Se observarmos ao nosso redor, uma série de fenômenos elétricos ocorrem a todo momento. Quem já não teve
os pelos do braço atraídos pela tela da Tv ou então quem nunca levou um pequeno choque ao tocar como os pés
descalços em um objeto metálico?
Isto acontece porque os corpos dos diferentes materiais podem se eletrizar, ou seja, podem adquirir cargas
elétricas. Observe a figura:
Os cabelos do garoto estão arrepiados, pois os mesmos foram eletrizados de alguma forma. A matéria pode ser
eletrizada de três formas, chamadas de processos de eletrização, como veremos a seguir.
Processos de eletrização
Eletrização por atrito
Atritando dois corpos feitos de materiais de diferentes naturezas (vidro e lã, plástico e tecido) os corpos se
eletrizam com cargas elétricas de sinais contrários. Logo, no atrito, um dos corpos ficará positivo e o outro negativo,
u Entender os efeitos da eletrização.
Professor(a), lembre os estudantes de processos de
eletrização que ocorrem em seu dia-a-dia.
Conceito básico
http://escritoriodefisica.wordpress.com/2013/02/10/voce-sabe-como-funciona-o-gerador-de-van-der-graaf/
Cabelo sendo eletrizado por contato

CIÊNCIaS
23
gerando a atração eletrostática (elétrica) entre os corpos.
Podemos verificar este processo assim: esfrega-se vigorosamente o pedaço de lã no tubo de vidro, tomando o
cuidado de fazê-lo sempre na mesma região.
Em seguida, separamos os dois e notamos que há entre eles uma força de atração:
Isso se deu devido a lã ter retirado elétrons do tubo de vidro, tornando-o eletrizado positivamente, enquanto
ela eletrizou-se negativamente.
Eletrização por contato
Ao estabelecermos contato entre dois condutores isolados, um carregado eletricamente e outro neutro, as
cargas do corpo carregado serão conduzidas e divididas entre os dois condutores. Desta forma, na eletrização
por contato, os condutores apresentarão a mesma carga e será exercida uma repulsão elétrica entre os corpos.
Eletrização por indução
A indução eletrostática é o fenômeno de separação das cargas elétricas de sinais contrários em um mesmo
corpo. Assim, esse tipo de eletrização ocorre apenas pela aproximação entre um corpo eletrizado e um corpo
neutro, sem que entre eles aconteça qualquer tipo de contato.

CIÊNCIaS
24
Tendo duas esferas metálicas A e B (A carregada negativamente e B neutra), afastadas como mostra a figura
1a. Quando aproximarmos as duas esferas, a presença de carga negativa presente em A, provocará uma separação
de cargas em B(fig. 1b). Tendo posteriormente a separação de cargas chamamos de indução.
figura 1a figura 1b
Atividades
O garoto que está com os cabelos arrepiados na figura do início do texto está sofrendo um choque elétrico? Por quê?
O garoto não está tomando choque. O seu corpo foi eletrizado por contato ao tocar o aparelho. Como os fios de cabelo
apresentaram o mesmo sinal eles se repeliram ficando arrepiados.
1
Os corpos podem ser eletrificados de algumas formas. Quais são elas?
Eletrização por contato, eletrização por atrito e eletrização por indução.
2
Na eletrização por atrito, os corpos se eletrizam com que tipo de cargas?
Com cargas opostas, ou seja, sendo os corpos inicialmente neutros. Depois deles eletrizados por atrito, um corpo obtém carga
positiva e o outro carga negativa.
3
Por que, ao nos aproximarmos da tela daTV ligada, os nossos pelos do braço são atraídos?
Pois os mesmos são eletrizados por indução.
4
DESAFIO
Um caminhão tanque que transporta combustível, ao descarregar o combustível, deixa um
cabo aterrado no chão. Por que é necessário este aterramento?
O caminhão tanque quando está andando ele se eletriza, uma vez que ele estaciona em um posto
para abastecer o tanque há a necessidade de deseletrizar a carcaça do caminhão, para evitar que
haja uma explosão.

CIÊNCIaS
25
aula 06
Atividades de revisão
u Identificar materiais como bons e maus condutores e isolantes elétricos, na análise
de situações práticas e experimentais, relacionando ao risco de choques elétricos no
corpo humano e uso com segurança.
Professor(a), nesta aula de
atividades aproveite para realizar
nivelamentos e retomadas de
conceitos importantes.
A eletricidade é uma descoberta do mundo moderno. Esta afirmação é correta? Justifique:
Não. Os fenômenos elétricos já era observados e estudados na antiguidade.
1
Um corpo é carregado com carga positiva quando:
A. Apresenta excesso de prótons.
B. Apresenta excesso de elétrons.
C. Recebe cargas positivas.
D. Apresenta falta de elétrons.
Gabarito D
Um corpo é positivo quando o número de elétrons é menor que o número de prótons.
2
Observe a figura:
São razões para que existam condutores no circuito, exceto:
A. Fechar o circuito.
B. Conduzir a corrente.
C. Interligar os dispositivos.
D. Dissipar a energia elétrica.
3
Gabarito: D
Os condutores transportam a energia elétrica.

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26
Quando penteamos nossos cabelos, se eles estão secos, quanto mais os penteamos, mais arrepiados eles ficam. Este
fenômeno acontece por que:
A. Os cabelos não se eletrizam.
B. O contato do pente com os cabelos passa cargas magnéticas para eles.
C. O atrito entre os pentes e o cabelo eletriza os fios com cargas de mesmo sinal e os fios de cabelo se repelem.
D. O pente apresenta energia elétrica que deixa os cabelos carregados.
A. A composição química de nosso corpo o torna isolante de eletricidade.
B. Com a eletricidade os hormônios agem de forma violenta nos levando à desorientação.
C. A composição química do corpo humano o torna condutor de eletricidade.
D. Nosso corpo sempre está isolado eletricamente de outros materiais.
Gabarito: C
Gabarito: C
4
O popularmente conhecido choque elétrico, na verdade é o efeito fisiológico da corrente elétrica. Quando em contato
com a eletricidade, podemos ficar desorientados, podemos sofrer queimadoras e podemos inclusive morrer. Este efeito
ocorre no corpo humano pois:
5
aula 07
Grandezas elétricas: voltagem e corrente
Conceito básico
Recordando as observações e estudos realizados nas aulas anteriores, responda:
Quais as grandezas elétricas observadas em aparelhos eletrodomésticos?
O que significam os símbolos (V) e (A) encontrados nas especificações e manuais de operação dos
eletrodomésticos?
Voltagem e Corrente Elétrica
Quando compramos um aparelho elétrico, o mesmo deve apresentar, em etiquetas ou no seu manual de
instruções, algumas especificações. Nestas especificações estão relacionadas a sua forma de instalação, bem como as
ligações elétricas. Nas especificações dos equipamentos também podem conter informações relativas ao consumo
de energia e as diretivas de segurança adotadas ao utilizar o aparelho.
u Identificar a voltagem em aparelhos elétricos.
u Identificar a corrente elétrica em aparelhos
elétricos.
Professor(a), para o estudo de tensão e corrente elétrica
os estudantes devem apresentar conhecimentos básicos
de condutores e isolantes. Lembre-se de repassar
informações sobre segurança e manuseio, na realização
das atividades. Faça o levantamento dos conhecimentos
prévios, questionando-os.

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27
Voltagem:
A voltagem corresponde à diferença de potencial elétrico entre dois pontos, ou seja, indica a tensão em que os
equipamentos devem ser ligados. A unidade de medida da tensão ou voltagem são os volts (V). As indicações de
voltagem, indicada nos equipamentos, devem ser iniciadas por um valor numérico, e em seguida, da unidade de
medida (exemplo: 120 V). Em Goiás, a rede elétrica doméstica é, em geral, de 220 Volts. Isto significa que, para
ligar um equipamento que não seja de 220 Volts, necessitaremos de um transformador de tensão.
O termo voltagem foi estabelecido em homenagem a Alessandro Volta devido às suas contribuições no estudo da
eletricidade. O instrumento mais famoso criado por Volta é a pilha, dispositivo que converte energia química em
energia elétrica. Para que exista uma tensão ou uma diferença de potencial em um sistema elétrico ou circuito,
necessita-se de uma fonte de tensão. Em geral, as fontes podem ser as pilhas e baterias ou ainda a própria rede elétrica.
Corrente elétrica:
A corrente elétrica corresponde ao fenômeno físico das cargas em movimento. A carga efetiva, positiva ou
negativa de um corpo provém da falta ou do excesso de elétrons. Quando estes elétrons são submetidos a uma
diferença de potencial (ou voltagem) eles se orientam e iniciam um movimento, que é a corrente elétrica em si. A
unidade de medida da corrente elétrica é o Ampére, simbolizada por A. Portanto, uma indicação como 10A, nos
equipamentos, nos mostra que neste aparelho circulam 10 ampéres de corrente quando o mesmo está ligado.
A corrente elétrica pode se apresentar de duas formas: corrente contínua e corrente alternada.
Corrente contínua: quando seu sinal (positivo ou negativo) não varia com o tempo. Este tipo de corrente ocorre
em equipamentos como pilhas e baterias.
Pilha: exemplo de
corrente contínua
Corrente alternada: quando seu sinal (positivo ou negativo) varia com o tempo. É o tipo de corrente que
existe nas instalações domésticas. As redes de distribuição de energia utilizam corrente alternada, pois desta
forma a energia pode ser conduzida por centenas de quilômetros sem grandes perdas.

CIÊNCIaS
28
Rede elétrica: exemplo
de corrente alternada
Nos equipamentos, as informações sobre o tipo de corrente, contínua ou alternada, devem ser informadas
no próprio aparelho ou em seu manual de instruções.
Por exemplo, em um chuveiro de uma famosa marca, foram verificadas as informações a seguir:
Estes dados nos mostram que:
O chuveiro ligado na posição “inverno” apresenta 220 V (Volts) de tensão e uma corrente elétrica de 20 A
(Ampéres) em corrente alternada. Já na posição “verão”, o mesmo apresenta 220 V, o que era esperado, pois o
potencial de ligação do aparelho não muda, mas a corrente elétrica apresenta valor de 10 A em corrente
alternada. Podemos então, dizer que ligado na posição “inverno”, o chuveiro consome o dobro de corrente
elétrica do que ao ser ligado na posição “verão”.
ESPECIFICAÇÕES
INvERNO
20 A (Ac)
10 A (Ac)
220 v
220 v
vERãO

CIÊNCIaS
29
Especificações do
produto
Alimentação e recepção
As especificações do produto estão sujeitas a alterações
sem aviso prévio.
Alimentação
u Alimentação: 110 a 240 VAC,50 a 60 Hz
u Consumo de energia em espera: <0,15 W
u Temperatura ambiente: 5 a 40 graus Celsius
Para esta TV, percebemos que a alimentação, ou seja, a conexão de energia deve operar entre 110V e 240V,
de corrente alternada, pois:
110 a 240 V – Indica a faixa de tensão em que a TV opera.
VAC – indica que o aparelho deve ser ligado em uma tomada de corrente alternada.
Efeitos da corrente elétrica
Devido à forma de transmissão e o tipo de material condutor utilizado, a corrente elétrica pode apresentar
os efeitos relacionados a seguir.
Térmico: como correntes elétricas são movimentos de cargas e estas, por sua vez, são partículas, a corrente
elétrica provoca o aumento de temperatura e a transformação de calor nos condutores. Este efeito é chamado
de Efeito Joule. Existem equipamentos (os resistores e resistências, por exemplo) que se utilizam do efeito Joule
como seu princípio de funcionamento.
Luminoso: de acordo com a intensidade de propagação a corrente elétrica pode ser acompanhada da emissão
de luz ou faíscas nos condutores.
Químico: a associação de determinados compostos químicos pode gerar corrente elétrica. Como ocorre,
por exemplo, em pilhas e baterias.
Fisiológico: correntes elétricas podem afetar organismos vivos, provocando reflexos musculares e
queimaduras. O efeito fisiológico da corrente elétrica é popularmente conhecido como choque elétrico.
Atividades
Osaparelhoseletrônicosedecomunicaçãoestãocadavezmaisacessíveis.Emgeralvocêrealizaaleituradasinformações
contidas nos manuais de utilização destes aparelhos? Estas informações são importantes? Tente encontrar manuais de
instruções em sua casa, para verificar se os mesmos apresentam informações sobre a tensão e a corrente do aparelho.
Anote o nome do aparelho e os valores encontrados de tensão e corrente.
Como esta questão é aberta, espera-se que os estudantes respondam que não leem manuais de instruções e que ao ler, as
informações não são todas acessíveis.
1
No manual de instruções de aparelho de TV temos os dados:

CIÊNCIaS
30
Uma forma de representar a matéria em sua estrutura microscópica é a utilização de modelos. Em um dos modelos
atômicos, os átomos são representados como tendo três partículas: prótons, nêutrons e elétrons. Quais são as partículas
que estão envolvidas na corrente elétrica? Como ocorre a circulação de corrente elétrica?
As partículas relacionadas à corrente elétrica são os elétrons. Quando estes elétrons são submetidos a uma diferença de potencial
(ou voltagem) eles se orientam e iniciam um movimento, que é a corrente elétrica em si.
2
Descreva a diferença entre corrente contínua e corrente alternada, citando exemplos de dispositivos que operam
com cada uma delas:
Corrente contínua apresenta sinal constante, ou seja, polos positivos e negativos. A corrente contínua circula em pilhas e baterias.
Na corrente alternada os sinais variam com o tempo. Corrente alternada é o tipo de corrente presente nas ligações elétricas
de nossas casas, por exemplo.
3
O efeito observado é o efeito fisiológico da corrente, o choque elétrico.
Para evitar choques elétricos, entre outras medidas, podemos destacar:
- não tocar em equipamentos elétricos com as mãos úmidas ou molhadas;
- tocar apenas nos revestimentos isolantes dos plugs de tomadas;
- observar as condições de correto manuseio e uso dos equipamentos que, normalmente, estão nos manuais.
4 Observe a imagem:
A qual efeito da corrente elétrica esta imagem está associada? O que devemos fazer para evitarmos que isso ocorra?
DESAFIO
No carregador de baterias de um smartphone foram obtidas as seguintes especificações:
ENTRADA
SAÍDA
TENSãO
100 A 200V AC
TENSãO
6,5 V 1 mA
CORRENTE
1 A
CORRENTE

CIÊNCIaS
31
Responda:
a) Qual o significado da expressão AC na tensão de entrada?
b) Qual o significado da letra (m) na unidade de medida 1mA?
c) Qual a diferença entre entrada e saída, neste caso?
Entrada é a ligação do equipamento na rede elétrica ou tomada. Saída é a conexão do carregador
no smartphone.
O “m” significa mili, prefixo correspondente a 10-3
A ou a 0,001 A.
Significa que a corrente elétrica de entrada é alternada, portanto ele deverá ser ligado na tomada
(corrente alternada).
aula 08
Grandezas elétricas: potência elétrica
Dois aparelhos de som apresentam potências de 400W e 600W, respectivamente.
Em qual dos aparelhos o som pode ser produzido com maior intensidade? Justifique
u Identificar o significado da potência de aparelhos
elétricos em situações práticas envolvendo avaliação
de consumo de energia elétrica.
Professor(a), iniciaremos as reflexões sobre o consumo
de energia elétrica, tratando da grandeza potência
elétrica. Para complementar este estudo podem ser
feitas analogias com potência mecânica e calorífica.
No levantamento dos conhecimentos prévios, verifique
se os estudantes relacionam a potência com a
capacidade de relacionar trabalho.
Conceito básico
Potência elétrica:
Umadasgrandezaselétricasmaisimportantesaseremobservadasnasespecificaçõesdeumeletrodomésticoouaparelho
quepossamoscompararéapotênciaelétrica.DeacordocomaFísica,oconceitodepotênciaelétricaéoconsumodeenergia
dividido pela unidade de tempo: Pot =
Assim, podemos definir a potência elétrica de um aparelho como a sua capacidade em realizar trabalho, ou como seu
consumo de energia em relação ao tempo. Nos aparelhos domésticos a potência elétrica é medida em Watt (W). Logo, o
valor desta potência pode determinar o quanto um aparelho é robusto ou o quanto ele consome de energia elétrica, em
relação a outros equipamentos.

CIÊNCIaS
32
No caso da escolha entre dois equipamentos, se os mesmos desempenham as mesmas funções, a escolha deve sempre
ser pelo de menor potência.
Uma situação clássica é a troca de lâmpadas incandescentes (as lâmpadas comuns) pelas lâmpadas fluorescentes
compactas, que consomem menos energia, apresentando menor potência e iluminando da mesma forma.
Com base na potência dos eletrodomésticos foi criado o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
(Procel) para a racionalização do consumo de energia elétrica. Foi criado então, um selo que mostra qual a capacidade
energética e de potência do equipamento, qualificando-o como mais econômico (classificação A) ou menos econômico
(Classificação G).
SELO DO PROCEL
Atividades
Segundo estudos,uma lâmpada fluorescente compacta de 11W apresenta mesma potência luminosa que uma lâmpada
incandescente comum de 40W. Qual das lâmpadas é mais econômica? Por quê?
Iluminando com a mesma potência luminosa, será mais econômica a lâmpada com menor potência elétrica.
1

CIÊNCIaS
33
DESAFIO
Observe o selo da figura:
Se forem comparados dois refrigeradores:
I-1000W de potência nominal
II - 800W de potência nominal
O refrigerador II foi classificado como C. Uma das qualificações possíveis para o refrigerador I é:
a) A
b) B
c) C
d) D
Gabarito: D
Como o refrigerador I apresenta potência de 1000W e o refrigerador II com 800W foi classificado como
C, nas alternativas, a única classificação possível para o refrigerador I é D.
Marque a alternativa que responda às seguintes perguntas. O que é potência elétrica. Qual sua unidade de medida?
a) Capacidade de produzir trabalho, medida em ampères;
b) Movimento ordenado de elétrons, medido em volts;
c) A capacidade de produzir trabalho, medida em watts;
d) O trabalho realizado por um aparelho elétrico, medido em volts.
a) Quantos ferros elétricos apresentam a mesma potência de 3 chuveiros?
Gabarito: C
Fazendo uma relação direta (R), temos: R = 12.000W/1000W = 12 ferros elétricos
b)Seumalâmpadaeconômicaapresenta40W,quantaslâmpadasdestascorrespondemaofuncionamentodeumchuveiro?
Fazendo uma relação direta (R), temos: R = 4000W/40W= 100 Lâmpadas
2
Em nossas casas os equipamentos com maior potência elétrica são chuveiros (em média 4000W) e ferros elétricos
(em média 1000W).3

CIÊNCIaS
34
Conceito básico
Energia elétrica
Um dos maiores entraves ao desenvolvimento do país é a disponibilidade de recursos energéticos. Um destes
recursos é a energia elétrica, que em nosso país é gerada, em sua maior parte, por usinas hidrelétricas.
A energia elétrica pode ser definida com base na potência de um aparelho ou equipamento. Fisicamente, temos:
Logo, podemos entender que a energia elétrica consumida depende diretamente de dois fatores: a potência nominal de
funcionamentodoaparelhoeotempooqualestepermaneceligado.Emtermosdeunidadesdemedidatemosduassituações,
uma teórica e a outra prática.
Em teoria, a unidade padrão de medida de energia segundo o S.I. (Sistema Internacional de Unidades) é o Joule, que
significapotênciaemWatt(W)etempoemsegundos(s).Naprática,porém,emnossascontasdeenergiaelétricafornecidas
pelas concessionárias de energia a unidade de medida adotada é o quilowatt-hora (kW.h).
Como calcular ou prever a energia consumida por um aparelho?
Inicialmente, deve-se verificar o valor da potência nominal do equipamento. Esta informação poderá ser encontrada no
próprio equipamento ou em seu manual de utilização. Caso o equipamento apresente selo do Procel, estas informações
constarão nesta etiqueta.
Com o valor da potência verificado, geralmente em Watt, procedemos a sua conversão para a unidade de medida
quilowatt. Isto é realizado de forma simples, dividindo o valor da potência por 1000.
Em seguida, estimamos o tempo em que o equipamento ficará ligado por dia, por semana ou por mês. Mas, lembre-se
que este período será na unidade de medida horas.
Porfim,multiplica-seovalordapotência,emquilowatt,pelotempoencontrado,obtendo-seovalordeenergiaestimadoemkW.h.
Vejamos o exemplo a seguir.
Exemplo – Considere um chuveiro com as especificações: 220 V, 10 A e 2200W que permanece ligado durante meia
hora por dia. Dessa forma, qual a energia, em kW.h, consumida por este equipamento durante 1 mês?
Identificando a potência temos:
P = 2200W ÷ 1000 = 2,2 kW
A potência nominal do aparelho é de 2,2 quilowatts
Em que:
E = energia elétrica (J ou kWh)
P = potência elétrica ( W ou kW)
= tempo de funcionamento do aparelho (s ou h)
aula 09
Grandezas elétricas: energia elétrica
Expectativas
de aprendizagem
u Identificar o significado da
potência de aparelhos elétricos
em situações práticas envolvendo
avaliação de consumo de energia
elétrica.
Professor(a),nestaaulatrataremosdocálculodaenergiaelétrica.Lembramos
que este cálculo pode ser feito em duas unidades de medida, Joules e
quilowatts-hora.Incentive osestudantesa refazeroscálculosdosexemplos
paraformalizaroconhecimentoacercadasmedidasdeenergiaelétrica.
Recordandoasobservaçõeseestudosrealizadosnasaulasanteriores,responda:
Dois aparelhos de som apresentam potências de 400W e 600W,
respectivamente. Qual deles consome mais energia elétrica?
Por quê?
Professor(a), verifique se os estudantes conseguem relacionar a potência elevada com o gasto elevado de
energia. Aproveite para lembrá-los o que são grandezas direta e inversamente proporcionais.

CIÊNCIaS
35
Atividades
Observe a tabela a seguir, onde constam as potências e o tempo médio de utilização de alguns eletrodomésticos:
1
Eletrodomésticos Potência Média (Watts) Número de dias de uso / mêsTempo médio de uso por dia
Ar-Condicionado 4000 30 2 horas
Freezer 400 30 10 horas
Geladeira 200 30 10 horas
Torneira Elétrica 3500 30 30 minutos
Secador de Roupas 3500 12 1 hora
Lava-Louça 1500 30 40 minutos
Cafeteira Elétrica 1000 30 30 minutos
Computador 250 30 2 horas
Forno a resistência 1500 20 30 minutos
Lâmpada Incandescente 100 30 5 horas
Chuveiro Elétrico 3500 30 8 minutos
TV 90 30 5 horas
Forno Microondas 1300 30 20 minutos
Ferro Elétrico 1000 12 1 hora
Ventilador 100 30 4 horas
Lavadora de Roupas 1500 12 30 minutos
Rádio-Relógio 8 30 24 horas
Aspirador de Pó 1000 15 20 minutos
Torradeira 800 30 10 minutos
Secador de Cabelo 700 10 30 minutos
Secretária Eletrônica 4 30 24 horas
Videocassete 25 15 2 horas
Aparelho de Som 20 15 2 horas
Fonte: Light Serviços de Eletricidade S/A
0,5h
=
= 15 horas
x 30 dias
dia
Para efetivar o cálculo da energia, multiplicamos a potência em kW e o tempo mensal em horas:
Logo, a energia consumida pelo chuveiro em 30 dias é da ordem de 33 kW.h.
E = P .
E = 2,2 ∙15 = 33 kWh
Professor(a), a resolução da atividade a seguir requer cálculos. Assim, o tempo para sua execução poderá
exceder uma aula. Caso isto aconteça, recomenda-se que a atividade possa ser realizada em casa.
Além disso, como a atividade requer muito tempo, foi sugerida apenas uma atividade para esta aula.
Estimando-se o tempo mensal em horas que o equipamento permanece ligado, temos:

CIÊNCIaS
36
aula 10
Geração de energia elétrica
Conceito básico
u Identificar e compreender a maneira como
podemos gerar energia elétrica.
Professor(a), a geração de energia elétrica constitui um
dos alicerces de desenvolvimento de um país. Desta
forma, o tema deve ser tratado de forma abrangente
e contextualizada com os estudantes. Comece a aula
perguntando aos estudantes se eles sabem de onde
vem a energia utilizada pelos eletrodomésticos
presentes em nossas casas.
Você sabe de onde vem a energia que os aparelhos elétricos consomem?
Será que podemos produzir energia? E poderíamos armazená-la?
Os conceitos de energia concorrem para confirmar que energia não pode ser criada e nem destruída, apenas,
transformada. Com a geração da energia elétrica temos a comprovação desta teoria. A energia elétrica provém da
circulação ou do movimento dos elétrons. Nas mais diferentes formas de transformação para se obter energia elétrica,
temos a presença de turbinas. No interior das turbinas temos enormes ímãs que entrando em movimento, provocam
o surgimento de corrente elétrica nos condutores. A energia deste movimento de cargas é a energia elétrica. O
movimento das turbinas é, então, um dos geradores de energia elétrica.
O movimento das turbinas pode ser gerado por:
- energia do movimento da água
- energia do movimento dos ventos
- vapor d´água gerado pela queima combustíveis fósseis, não-fósseis e nucleares.
Deacordo com osdadosdatabela,calculeaenergiamensalconsumidapelosseguintesequipamentos(adoteo número
de dias de uso contidos na tabela):
a) Geladeira: 60 kWh
b) Computador: 15 kWh
c)Lâmpada(considere5lâmpadas):75 kWh
d)TV: 13,5 kWh
e) Chuveiro elétrico: 14 kWh

CIÊNCIaS
37
A energia elétrica também pode ser gerada por alterações de calor, por diferenças de potencial e por interações
magnéticas. Assim, a energia elétrica também pode ser gerada nos seguintes meios de conversão:
Energia solar: por meio de células fotovoltaicas, a energia luminosa do sol é convertida em energia elétrica. Este
meio de geração de energia elétrica ainda não é utilizado em larga escala devido ao custo elevado dos equipamentos e à
pequena potência gerada nesta conversão.
Energia eólica: realiza a conversão da energia mecânica dos ventos em energia elétrica. Esta forma de geração de
energia elétrica necessita de grandes áreas. Estas áreas, por sua vez devem ser varridas por grandes correntes de ar. O
alto custo e os ruídos provocados nesta geração fazem com que sua utilização ainda seja em pequenas escalas.
Energia térmica:nesta transformação operam as chamadas usinas termelétricas, onde o calor é convertido em energia
elétrica. O que diferencia as diversas termelétricas é a forma como o calor é gerado. Este calor pode ser gerado com
combustíveis nucleares e combustíveis fósseis e não-fósseis.
Energia Mecânica:nesta transformação as energias potencial e cinética da água são aproveitadas para mover turbinas.
Nas turbinas a energia do movimento é convertida em energia magnética e, em seguida, convertida em energia elétrica.
Atividades
Utilizamos energia elétrica diariamente, mas você sabe como ela é gerada? Descreva como pode ser gerada a
energia elétrica.1
Professor(a),paraasatividades,recomenda-seautilizaçãodepesquisasorientadasnoslivrosdidáticosenainternet.
A energia elétrica provém da circulação ou do movimento dos elétrons. Nas mais diferentes formas de transformação para se obter
energiaelétrica,temosapresençadeturbinas.Nointeriordasturbinastemosenormesímãsqueentrandoem movimento,provocam
o surgimento de corrente elétrica nos condutores. A energia deste movimento de cargas é a energia elétrica.

CIÊNCIaS
38
Respostas variadas, o esquema ou desenho deve conter informações sobre o movimento da turbina, bem como a presença
de forças magnéticas.
Faça o esquema (desenho) de uma turbina de geração de energia elétrica:
2
Em Goiás a energia é gerada em hidrelétricas. Como estas dependem diretamento do nível dos lagos, a falta ou excesso de
chuvas interferem diretamente na geração de energia elétrica.
Em Goiás a geração de energia elétrica é principalmente hidrelétrica. Explique por que o clima interfere diretamente
na geração de energia elétrica em Goiás.3
Utilizamos a forças dos ventos e do vapor de água (produzido fornecendo calor à água) para mover turbinas eletromagnéticas.
Sabemos que a energia pode ser gerada de várias formas. Explique como podemos gerar energia elétrica com os
ventos e com o calor.4
Os processos de geração de energia elétrica têm aspectos positivos e negativos. Assim, descreva um
processo de geração de energia elétrica sustentável e viável para ser aplicado em nosso estado.
Respostas variadas. Deve-se avaliar na correção da atividade, a viabilidade técnica e econômica do
processo escolhido pelos estudantes.
DESAFIO
Professor(a), este desafio pode ser proposto como uma atividade de pesquisa extraclasse.
aula 11
u Identificar e compreender a maneira como
podemos gerar energia elétrica
Professor(a),promovaumdebateorientandoosestudantes
sobre os melhores meios de se obter energia elétrica.
Você sabe que tipos de usinas podem ser utilizadas para
gerar energia elétrica?

39
Conceito básico
Usinas de Geração de energia elétrica:
As usinas mais utilizadas para a geração em massa de energia elétrica são:
• Hidrelétricas;
• Termelétricas;
• Termonucleares.
Usina Hidrelétrica
As usinas hidrelétricas são as que utilizam a conversão da energia do movimento da água (energia potencial e
cinética). Podemos entender que a energia do movimento da água é utilizada para mover as turbinas. Nas turbinas a
energia de movimento é convertida em energia magnética e, por fim, a energia magnética é convertida em energia
elétrica. Nesse caso, há a necessidade de represar a água de córregos ou rios, formando reservatórios (lagos).
A geração de energia elétrica por hidrelétricas apresenta alguns aspectos positivos, como:
• É considerada uma energia limpa e renovável por não gerar resíduos diretos.
• Por não haver a necessidade de compra de combustível para a geração de energia, o preço de geração é mais baixo.
• O custo de manutenção da usina é relativamente baixo.
• Possui grande potencial de geração de energia.
Contudo, alguns aspectos negativos também estão presentes neste tipo de geração de energia. Vejamos:
• O custo da obra é muito alto e gera grandes impactos ambientais, como inundações e mudança no curso de rios,
podendo haver até mesmo a mudança de locais de cidades.
• Há uma forte dependência da natureza, ou seja, se não chover a produção de energia fica comprometida.
•Necessidadedesemanterlinhasdetransmissãoparalevaraenergiadolocaldeproduçãoatéosconsumidoresfinais.
Usina termelétrica
Nas usinas termelétricas ocorre a queima de algum combustível para gerar calor e aquecer a água. Uma vez
aquecida, a água é transformada em vapor e a agitação do vapor movimenta as turbinas. Nas turbinas, assim como nas
usinas hidrelétricas, ocorre a conversão da energia de movimento em energia magnética e, por fim, em energia elétrica.
Vejamos alguns aspectos positivos da geração de energia elétrica através de termelétricas.
• O custo de construção da usina é relativamente baixo.
• Podem ser utilizados variados combustíveis (gasolina, óleo diesel, álcool, lenha, carvão vegetal, carvão mineral,
gás natural, bagaço de cana-de-açúcar etc.)
• Pode ser construída nas proximidades do local de consumo, eliminando a necessidade de linhas de transmissão.
Alguns aspectos negativos também estão presentes:
• Altamente poluente por gerar resíduos e gases do efeito estufa, que são lançados diretamente na atmosfera.
• O custo da energia fica mais alto pela necessidade de compra de combustível, em geral, derivado de petróleo.
Usina nuclear:
As usinas nucleares utilizam elementos químicos, como o Urânio e o Plutônio, enriquecidos em um processo de
fissão nuclear. Esta reação nuclear ocorre no interior de um reator, que é a parte principal da usina. Neste processo são
geradas enormes quantidades de calor para aquecer a água. Uma vez aquecida, a água é transformada em vapor e a
agitação do vapor movimenta as turbinas. Nas turbinas, assim como nas usinas hidrelétricas, ocorre a conversão da
energia de movimento em energia magnética e, por fim, em energia elétrica.
As usinas nucleares apresentam aspectos positivos e negativos. Vejamos alguns positivos:
• Se usada corretamente, pode ser considerada uma fonte limpa e renovável de energia.
• Não depende do relevo ou de condições climáticas para operar.
• Pode ser construída nas proximidades de centros consumidores de energia.
• Uma ótima alternativa para países de clima frio, por seu funcionamento não depender de condições naturais.
Agora, alguns aspectos negativos:
• O custo da tecnologia torna a energia muito cara. Poucos países dominam completamente a técnica de geração

CIÊNCIaS
40
e preparo de combustível nuclear.
• Pode gerar sérios problemas ambientais em caso de vazamento de radiação.
• O lixo nuclear deve ser destinado a depósitos específicos. Estes depósitos apresentam elevado custo de operação.
Atividades
Organizem-se em grupos com três componentes. Cada grupo deverá elaborar um desenho, esquema ou fluxograma sobre
o funcionamento de um dos três tipos de usinas tratados no texto. Juntamente com o esquema, o grupo deverá elaborar
um texto contendo aspectos positivos e negativos de cada tipo de usina.
aula 12
u Identificar o significado da potência de aparelhos elétricos
u Identificar a voltagem em aparelhos elétricos
Professor(a), nesta aula de atividades aproveite
para realizar nivelamentos e retomadas de
conceitos importantes.
Atividades
Um chuveiro apresenta uma etiqueta com as informações:
Quais grandezas são correspondentes aos números I, II e III:
I – potência elétrica
II – Voltagem oou tensão
III- Corrente elétrica ou amperagem.
Gabarito: C
1
A corrente elétrica pode ser entendida como a circulação de cargas elétricas. Assim a corrente elétrica:
A. Corresponde ao transporte de prótons.
B. Corresponde á falta ou excesso de elétrons.
C. Corresponde ao movimento ordenado de portadores de carga.
D. Corresponde à tensão de ligação dos equipamentos.
2
I 4400W
II 220V
III 20A
Professor(a),paraestaaula,épropostaumaatividadedeconfecçãodeesquemas,teoriasedebateorientadosobre
quala melhorforma degerarenergia elétrica.Ao final,proponha um estudo decaso como forma dedesafio,onde
os estudantes devem escolher qual o melhor tipo de usina para os países: Brasil, Arábia Saudita e Japão. Lembre-
se de destacar aspectos geográficos e econômicos destes três países.

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41
Gabarito: A, quanto maior a potência, maior o consumo de energia do equipamento:
Entre os equipamentos a seguir, qual consome mais energia elétrica?
A. Ferro elétrico 2000W.
B. Forno elétrico 800W.
C. Máquina de lavar roupas 1800W
D. Microondas 600W
3
A energia elétrica em kW.h será dada por:
P = 40W x 8 lâmpadas = 320W (dividindo por 1000, temos 0,32kW)
∆t = 8 horas x 30 dias = 240 horas
E = P . ∆t
E = 0,32 . 240
E = 76,8 kW.h
A energia elétrica total em kW.h será dada pela soma da energia consumida por cada aparelho:
Ar condicionado
E = P . ∆t
E = 1,5 . 4
E = 6 kW.h
Chuveiro elétrico
E = P . ∆t
E = 3,3 . 1
E = 3,3 kW.h
Freezer
E = P . ∆t
E = 0,2 . 2
E = 0,4 kW.h
Geladeira
E = P . ∆t
E = 0,35 . 4
E = 1,4 kW.h
Lâmpadas
E = P . ∆t
E = 0,1 .6
E = 0,6 kW.h
Assim a energia total consumida será:
E = 6 + 3,3 + 0,4 + 1,4 + 0,6 =
E = 11.7 kW.h
Em uma sala de aula temos 8 lâmpadas de 40W. Se as luzes da sala permanecerem acesas durante 8 horas diárias,
qual a energia em kW.h consumida pelas lâmpadas em 30 dias?4
Dadas as informações:
Calcule a energia total consumida pelos equipamentos em 1 dia:
5 Potência e tempo efetivo de uso diário do equipamento
Aparelho Potência (kW) Tempo de uso diário(h)
Ar condicionado 1,5 4
Chuveiro elétrico 3,3 1
Freezer 0,2 2
Geladeira 0,35 4
Lâmpada 0,10 6
aula 13
Circuitos elétricos
u Identificar e compreender a representação de
circuitos elétricos.
Professor(a), circuitos elétricos simples podem ser montados com
osestudantesparacomprovarasteoriasestudadas.Pilhascomuns,
lâmpadas e fios podem ser materiais utilizados. Aproveite as
montagenspararevisarconceitoscomotensão,correnteepotência.

CIÊNCIaS
42
Como representar as ligações elétricas?
Você já deve ter ouvido falar em circuito elétrico. Mas, o que é um circuito elétrico?
Circuitos
Um circuito nada mais é que a representação gráfica ou esquemática de um sistema elétrico. Nesta representação
devemos colocar as características de cada componente observando suas especificações elétricas. Ao se analisar um
circuito, as principais especificações a serem consideradas são a potência e a tensão. Assim, imaginemos uma lâmpada
de lanterna que conectamos a um fio e a uma pilha. Como podemos representar estas ligações?
Neste circuito temos a representação de uma pilha comum (a fonte de 1,5 V) e três lâmpadas ligadas em
série. Neste tipo de circuito ligamos todos os dispositivos em um mesmo fio, assim, quando uma lâmpada
acender, todas acenderão. Quando uma das lâmpadas por qualquer motivo apagar, todas apagarão. A intensidade
da luz das lâmpadas também irá variar, diminuindo gradativamente.
Conceito básico
Professor(a), nas turmas em que for possível e houver materiais disponíveis, as atividades teóricas podem ser
substituídaspelamontagempráticadoscircuitosutilizadosnosexemplos.Paraestasmontagensserãonecessárias
pilhas comuns, lâmpadas comuns de lanternas e fios para ligação.
Atividades
Os elementos de circuitos podem ser classificados em geradores e receptores. Classifique os componentes a seguir,
escrevendo “G” para geradores e “R” para receptores:1
1W/1,5V 1W/1,5V 1W/1,5V
1,5V
1,5 v 1w/1,5v
PILHA
LÂMPADA
Na representação temos o símbolo correspondente à pilha, que é a fonte de energia ou o gerador de
eletricidade do circuito. A lâmpada corresponde ao que chamamos de carga ou receptor. O fio é representado
pelas ligações entre a fonte (pilha) e a lâmpada. O circuito deve apresentar um caminho fechado e devem ser
representados os geradores e os receptores de energia. No caso representado na figura, temos um circuito em
série, ou seja, todos os equipamentos são ligados apenas por um fio.
Observe o circuito abaixo.
(G) Pilhas
(R) motores
(G) baterias
(R) telefone celular
(R) lâmpada
(R) relógio digital

CIÊNCIaS
43
Um carrinho de brinquedo, movido a pilhas, tem um motor e duas lâmpadas nos faróis. São
utilizadas quatro pilhas comuns de 1,5 V para acionar o brinquedo e todos os dispositivos operam
na mesma tensão das pilhas. Faça um esquema representando o circuito elétrico do carrinho:
DESAFIO
Observe o circuito a seguir:
Que indicações temos para classificar o circuito acima como um circuito em série?
O circuito apresenta apenas um caminho para a corrente elétrica. Se uma das lâmpadas apagar, a outra também apagará.
Respostas variadas, uma das montagens possíveis seria a seguinte:
2
Uma lanterna de determinada marca deve ser utilizada com duas pilhas médias em série. Usando a notação de
circuitos do texto, como poderíamos esquematizar o circuito desta lanterna?3
1W/1,5V
1,5V 1,5V
1W/1,5V1,5V1,5V1,5V1,5V 1W/1,5V
MOTOR

CIÊNCIaS
44
aula 14
Circuitos elétricos
u Identificar e compreender a representação de circuitos elétricos.
u Diferenciar circuitos em série e paralelo.
Conceito básico
Circuitos
Como vimos na aula anterior, um circuito nada mais é que a representação gráfica ou esquemática de um sistema
elétrico. Nas representações dos circuitos devemos colocar as características de cada componente, observando suas
especificações elétricas. Assim, as principais especificações para se analisar um circuito são a potência e a tensão.
Os circuitos podem ser ligados em série ou em paralelo. Considerando a ligação de circuitos, comparando série
e paralelo, temos:
Por que nas tomadas dos equipamentos devemos ter três conexões?
Professor(a), circuitos elétricos simples podem
ser montados com os estudantes para
comprovarasteoriasestudadas.Pilhascomuns,
lâmpadasefiospodemsermateriaisutilizados.
Aproveite as montagens para revisar conceitos
como tensão, corrente e potência.
Logo, podemos representar um circuito em paralelo com uma pilha e duas lâmpadas como sendo:
1W/1,5V1W/1,5V1,5V

CIÊNCIaS
45
Caso o circuito apresentasse duas pilhas e quatro lâmpadas, poderíamos representar:
1W/1,5V1W/1,5V1W/1,5V1W/1,5V1,5V1,5V
Professor(a), nas turmas em que for possível e houver materiais disponíveis, as atividades teóricas podem ser
substituídaspelamontagempráticadoscircuitosutilizadosnosexemplos.Paraestasmontagensserãonecessárias
pilhas comuns, lâmpadas comuns de lanternas e fios para ligação.
Atividades
Os circuitos podem ser classificados em série ou paralelo. Classifique as informações a seguir, escrevendo “S”
quando se referirem a um circuito em série ou“P”, quando as informações forem relativas a circuitos em paralelo.
(S) Se uma lâmpada apaga todas apagam.
(P) Se uma lâmpada apaga outras podem ficar acesas.
(P) Mesma intensidade na luz de cada lâmpada.
(S) Diferentes intensidades na luz de cada lâmpada.
(S) Apenas um fio conectando todo o circuito.
(P) Mais de um fio conectando o circuito.
1
Que indicações temos para classificar o circuito acima como um circuito em paralelo?
2
O circuito representado na figura apresenta dois caminhos de condução da corrente elétrica. Portanto, podemos concluir que o
circuito está em paralelo. Assim, se uma das lâmpadas apagar, a outra pode permanecer ligada.

CIÊNCIaS
46
Uma lanterna possui uma única lâmpada que deve ser ligada com duas pilhas médias todas ligadas em paralelo.
Dessa forma, usando a notação de circuitos do texto, como poderíamos esquematizar o circuito desta lanterna?3
1W/1,5V1,5V 1,5V
Respostas variadas, uma das montagens possíveis:
Podemos ligar quatro pilhas comuns de 1,5V em série ou em paralelo. Responda:
a) Esquematize um circuito em que as pilhas estão em série e outro em que elas estejam em paralelo.
b) O que pode ser concluído em relação à voltagem final dos circuitos formados pelas pilhas?
Série
No circuito série as voltagens se somam (6V), no circuito em paralelo, permanece a mesma (1,5V).
DESAFIO
1,5V 1,5V 1,5V 1,5V
1,5V1,5V1,5V1,5V
Paralelo:

CIÊNCIaS
47
aula 15
Circuitos elétricos residenciais
u Compreender as instalações elétricas de nossas casas como
um grande circuito identificando os principais dispositivos
elétricos utilizados.
Os eletrodomésticos que utilizamos poderiam ser ligados por meio de baterias?
Nos plugues de tomada dos equipamentos mais modernos temos três conexões, por quê?
Professor(a), para esta aula lembre os
estudantes da maneira correta de manusear e
dos perigos ao utilizar os equipamentos
eletrodomésticos. Realizaremos a análise das
ligações elétricas residenciais por meio da
representação de circuitos.
Conceito básico
Circuitos Residenciais
A energia elétrica que chega a nossas casas é conduzida através da corrente elétrica. A corrente elétrica nas linhas
de transmissão, nos fios dos postes e por consequência em nossas casas é da forma alternada, ou seja, não apresenta
um polo positivo e um polo negativo, a corrente muda de sinal cerca de 60 vezes por segundo (por isso afirmamos
que a frequência da rede é de 60Hz). Ao chegar em nossas casas a corrente alternada circula em dois ou três fios,
podendo estar em 110V ou 220V.
Os aparelhos eletrodomésticos de nossas casas estão ligados em paralelo, ou seja, temos dois fios onde é mantida
uma voltagem de 220 V (ou 110V em outros estados). Observe a figura a seguir:
Assim, temos a fonte (220V, 60 Hz), que representa um disjuntor ligado à rede elétrica, duas lâmpadas, um
aparelho de T.V. e um forno elétrico. Perceba que todos estão ligados em paralelo. Dessa forma, quando desligamos
o interruptor de um aparelho, os outros podem permanecer ligados.
Além disso, em redes elétricas modernas temos a presença de uma terceira ligação no plugue da tomada
representando o fio TERRA. Esta conexão serve para que, havendo risco de curto-circuito ou excesso de cargas no
sistema, elas sejam descarregadas na conexão terra, protegendo os equipamentos.
Cada equipamento ou eletrodoméstico ligado nas tomadas requer uma determinada corrente elétrica,
consumindo uma determinada potência. Desta forma, a tomada que utilizamos para ligar uma TV não pode ser a
mesma que utilizamos para ligar um chuveiro ou uma máquina de lavar, aparelhos estes que apresentam maiores
potências consumindo mais energia.
Cada equipamento a mais e cada nova ligação interferem diretamente no gasto de energia e na disposição do
sistema elétrico em nossas residências. Assim, a utilização das chamadas emendas ou “gambiarras” oferecem riscos
à vida e promovem gastos maiores com a energia elétrica consumida. Portanto, cada alteração deve ser avaliada e
realizada por um profissional técnico em instalações elétricas.
220 V/60 Hz/0 Deg 20W/220V 20W/220V
Professor(a),paraarealizaçãodasatividadespodesernecessáriaarevisãodealgumasgrandezaselétricastratadas
nas aulas anteriores, tais como voltagem, corrente e potência.
TV FORNO

CIÊNCIaS
48
Atividades
Por que podemos afirmar que os eletrodomésticos de nossas residências operam em corrente alternada e são
ligados em paralelo, quando observamos os plugues das tomadas?
A corrente é alternada, pois a mesma não apresenta um sinal definido. As ligações são em paralelo, pois todos os
equipamentos apresentam a mesma voltagem.
1
Na casa de João está sendo construída uma garagem coberta. Ele deseja colocar uma lâmpada nesta garagem.
Qual o procedimento mais correto que João deve tomar, já que ele não tem muito conhecimento em instalações
a) ( ) João deve puxar dois fios e ligá-los a um bocal onde a nova lâmpada será ligada.
b) ( ) João deve fazer uma emenda no fio para instalar um interruptor e uma lâmpada fluorescente.
c) ( ) João deve chamar um técnico em instalações elétricas para verificar a possibilidade de instalação da nova
lâmpada.
d) ( ) João deve escolher lâmpadas incandescentes, pois elas consomem mais energia, o que facilita sua instalação.
Gabarito: C
Respostas variadas. Ranib cometeu vários erros. Ao cortar o pino sem uma avaliação técnica ela não tinha condições de prever
o que ocorreria com o aparelho, nem mesmo se ele funcionaria sem a conexão que foi cortada.
Cada equipamento ligado fora das especificações e cada emenda de fios ou “gambiarras” podem provocar desde aquecimentos
até curtos circuitos em nossas residências. Estas duas situações são características de maior consumo de energia elétrica, pois
aumenta a resistência elétrica global do sistema elétrico de nossas casas.
2
Ao comprar um computador novo Ranib percebeu que o plugue apresentava três pinos, enquanto que as tomadas
de sua casa tinham apenas dois pinos. Como o pino extra indicava a ligação terra, Ranib, utilizando um alicate,
cortou este pino para ligar seu computador. Descreva por que a atitude de Ranib foi errada:
3
Por que a ligação de tomadas e equipamentos fora das especificações provoca um maior gasto de energia elétrica?
4
Observe o circuito residencial mostrado na figura e responda:
a) Qual a voltagem da rede elétrica deste circuito?
Como mostrado na fonte a voltagem da rede é de 220V.
DESAFIO
220 V/60 Hz
10 W 10 W 10 W 10 W 10 WTV CHUVEIROFORNO

CIÊNCIaS
49
b) Os equipamentos estão ligados em série ou paralelo?
Como todos devem ser ligados na mesma tensão, estão ligados em paralelo.
c) Qual a tensão do chuveiro?
A tensão ou voltagem do chuveiro é a mesma da rede, 220V.
d) O tipo de fio utilizado para conexão das lâmpadas pode ser o mesmo para ligar o chuveiro
e o forno elétrico?
Não, aparelhos de maior consumo e maior potência devem ser ligados em fios mais grossos.
aula 16
Economia residencial de energia
Expectativas
de aprendizagem
u Identificar o significado da
potência de aparelhos elétricos
em situações práticas
desenvolvendo avaliação de
consumo de energia elétrica.
Por que o Brasil ainda corre o risco de sofrer “apagões” de energia elétrica?
Por que existe o horário de verão?
Professor(a), nesta aula podem ser realizados debates e exposições
sobreaeconomiaeusoracionaldeenergiaelétrica.Senecessário,crie
comosestudantesumarotinadeboaspráticasemrelaçãoaoconsumo
de energia elétrica, tais como comprar equipamentos que consomem
menosenergia,desligarlâmpadasdeambientesnãoutilizadosetc.Ao
comentar sobre os “apagões”, destacar as razões para a ocorrência
desta situação: picos de consumo de energia elétrica, sistema elétrico
sobrecarregado e pouca disponibilidade de energia elétrica.
Conceito básico
Consumo de energia elétrica
A dependência da energia elétrica é uma realidade da vida moderna. Basta verificarmos como fica nossa vida,
quando por algum motivo, falta energia elétrica em nossas casas. Não é apenas a busca por fontes alternativas
de energia que irá resolver os problemas de falta de energia em longo prazo. Em Goiás, a maior parte da energia
provém das hidrelétricas. A dependência, portanto, da água e das condições do clima podem, em algum
momento, gerar problemas sérios da falta de energia elétrica. O consumo consciente e a busca por
eletrodomésticos, aparelhos e equipamentos mais eficientes podem, em curto prazo, amenizar os problemas
causados pela falta de energia elétrica.

CIÊNCIaS
50
Mais do que buscar equipamentos mais eficientes e com menores taxas de consumo de energia elétrica, devemos
moldar nossos hábitos. Devemos compreender que, embora seja um recurso renovável, economizar energia elétrica
contribui diretamente para a economia de água, além de diminuir o impacto ambiental das ações humanas.
Descrevemos, a seguir, algumas medidas que poderão ser tomadas para uma utilização mais racional da energia
elétrica em nossas casas, sem abrirmos mão do conforto e da tecnologia.
Banho:
Não demore no banho, o tempo recomendado é de 8 minutos. Posicione corretamente a chave de seleção de potência
deseuchuveirodeacordocomatemperaturaambiente.Emdiasquentes,posicione-ano“verão”eemdiasfrios,no“inverno”.
Eletrodomésticos:
Geladeira: Este aparelho, junto com o ferro de passar roupas, é o que mais consome energia elétrica em uma
residência. Sempre a mantenha limpa (fazer o degelo). Não coloque alimentos quentes na geladeira. Quando a abrir,
pegue tudo que for necessário e feche-a sem demora. Não coloque sacos plásticos, nem panos, entre as prateleiras
(gradeados) da geladeira, isso impede as correntes de convecção de “espalhar” o ar frio.
Ferrodepassarroupas:acumuleomaiornúmeroderoupaspossívelparapassardeumasóvez.Alémdisso,bateraroupa
antes de colocá-la para secar (ou passar a mão antes de usar o ferro) ajuda na redução do tempo de utilização do aparelho.
Máquina de lavar roupas: acumule o maior número de roupas para lavá-las todas de uma vez.
Aparelhos eletrônicos:
As “fontes“ (ou transformadores de tensão) destes aparelhos consomem energia mesmo não estando utilizando-os.
Então as retire da tomada quando terminar de usar.
Os aparelhos em modo stand-by (espera) também consomem energia, o melhor é tirá-los da tomada quando
não estiverem em uso.
AparelhodeTV:Nãoodeixeligadosenãoestiverrealmenteassistindo.Cuidadoparanãodeixá-loligadoquandodormir.
Computador: Não deixar ligado quando não estiver utilizando.
Iluminação:
Aproveite a iluminação natural de sua casa abrindo as janelas, cortinhas e portas durante o dia. Utilize lâmpadas
fluorescentes, são bem mais econômicas do que as incandescentes. Não exagere na potência das lâmpadas, utilize-a de
acordo com o objetivo e tamanho do ambiente (uma lâmpada de 100W no quarto é um absurdo).
Economia de energia elétrica
Observe a contribuição de alguns eletrodomésticos para o consumo residencial de energia:
Ferro
elétrico
Outros
Geladeira
Lavadora de roupas
Lâmpadas
Chuveiro
elétrico

CIÊNCIaS
51
Atividades
Porquepodemosafirmarquechuveiros,máquinasdelavareferroselétricossãoos“vilões”dasnossascontasdeenergia?
Porque eles são os equipamentos de maior potência, portanto, os que mais consomem energia elétrica.
1
No horário de verão os relógios devem ser adiantados em uma hora. As principais justificativas para o horário de verão
são a economia de energia elétrica e o desvio do horário de pico de uso da eletricidade nas residências. Explique em
termos do consumo de energia elétrica o significado das duas justificativas da existência do horário de verão.
No horário de verão os dias são maiores, podendo então, ser utilizada por mais tempo a luz natural do sol ao invés das lâmpadas.
O desvio do horário de pico acontece, pois as pessoas começam a utilizar mais tarde os equipamentos eletrodomésticos.
2
Descreva como economizar energia elétrica quando:
a) Preparamos a comida:
b)Tomamos banho:
c) AssistimosTV:
respostas variadas. Verificar se as respostas dos estudantes estão ligadas ao consumo de energia elétrica.
a) Pegar todos os alimentos na geladeira de uma só vez, evitando a abertura desnecessária da porta.
b) Reduzir o tempo de banho, bem como a potência do chuveiro.
c) Apagar as luzes do ambiente onde está a TV. Não utilizar vários equipamentos de entretenimento ao mesmo tempo.
3
Preencha o quadro a seguir com ações reais que possibilitem o uso racional de energia elétrica em nossas
residências, conforme o modelo:4
EQUIPAMENTO AÇÃO
TV Retirar o plugue da tomada quando o aparelho não estiver em uso
MICRO-ONDAS
MÁQUINA DE LAVAR ROUPAS
LÂMPADAS
GELADEIRA
CHUVEIRO
FREEZER
TABLET
NOTEBOOK

CIÊNCIaS
52
Qual a relação entre o uso racional de energia elétrica e a preservação do ambiente?
Sabemos que qualquer forma de geração de energia produz impactos ambientais negativos. Desta
forma, qualquer economia de energia irá interferir diretamente na preservação do meio ambiente, já
que todo sistema brasileiro de energia elétrica está interligado (hidrelétricas e termelétricas).
DESAFIO
aula 17
uCompreenderasinstalaçõeselétricasdenossascasascomoumgrande
circuito identificando os principais dispositivos elétricos utilizados.
Professor(a): Nesta aula de atividades
aproveite para realizar nivelamentos e
retomadas de conceitos importantes.
Atividades
Em Goiás os equipamentos devem ser ligados em 220V. responda:
a) O que ocorre se ligarmos um equipamento de 110V em uma rede de 220V?
O equipamento não funcionará e pode ocorrer um curto-circuito interno “queimando” o equipamento.
b) Como devemos proceder para ligar um equipamento de 110V em uma rede de 220V?
O equipamento deve ser ligado em um transformador que reduz a tensão da rede.
1
Os elementos de circuitos podem ser classificados em geradores e receptores. Classifique os componentes a seguir em
(G) geradores ou (R) receptores:
(R) Microondas
(G) Pilhas
(R) smartphone
(G) bateria
(R)TV
(R) lâmpadas
2

CIÊNCIaS
53
a) O circuito está ligado em série ou em paralelo?
Como o caminho para a corrente elétrica é único, o circuito é em série.
b) O que ocorrerá se cortarmos o fio em qualquer ponto?
Como o circuito é em série, todas as lâmpadas irão apagar.
c) O que ocorrerá se uma das lâmpadas apagar?
Ao apagar uma lâmpada a outra também irá apagar:
3
Preencha o quadro a seguir com ações reais que possibilitem o uso racional de energia elétrica em nossas
residências, conforme o modelo:4
Nas residências, para serem ligados na rede elétrica, todos os eletrodomésticos devem apresentar a mesma
voltagem. Isto ocorre porque
A. o circuito elétrico residencial é ligado em série.
B. o circuito elétrico residencial é ligado em paralelo.
C. todos os dispositivos do circuito residencial apresentam corrente alternada.
D. o circuito elétrico residencial interliga os equipamentos em curto.
5
EQUIPAMENTO AÇÃO
TV Retirar o plugue da tomada quando o aparelho não estiver em uso
FERRO ELÉTRICO Juntar todas as roupas para serem passadas de uma vez
LÂMPADAS Ligá-las apenas quando realmente for necessário
CHUVEIRO Fechar o registro de água enquanto nos ensaboamos
TANQUINHO Lavar todas as roupas de uma vez
FORNO ELÉTRICO
COMPUTADOR Desligar monitores de vídeo ao deixar o computador em espera
SMARTPHONE Realizar a carga da bateria apenas quando for necessário
Gabarito: B
Como os equipamentos apresentam mesma voltagem, a rede deve ser ligada em paralelo.

CIÊNCIaS
54
aula 18
Energia elétrica e sociedade
u Compreender a evolução do uso da eletricidade na organização
da sociedade e na produção de tecnologias.
De que formas pode ser gerada energia elétrica?
MATRIZ DE ENERGIA ELÉTRICA DO BRASIL
Fonte: ANEEL
Professor(a), faça o levantamento dos conhecimentos prévios, questionando:
Professor(a), nesta aula será analisada a
matriz energética elétrica do Brasil. Revise
com os estudantes os diferentes meios de se
gerar energia elétrica.
Conceito básico
Matriz energética é o relatório onde são contabilizadas e analisadas todas as fontes de energia, renováveis e não
renováveis de uma determinada região, estado ou país. Na matriz energética existem dados como o tipo de fonte de
energia, a capacidade de geração de energia elétrica e a contribuição percentual de determinada fonte energética.
O desenvolvimento de um estado ou de um país está diretamente ligado á disponibilidade de energia elétrica.
Assim, um dos fatores analisados para considerar um país desenvolvido ou em desenvolvimento é o fornecimento
de energia elétrica para os diferentes meios de produção.
Até mesmo o nível de desenvolvimento econômico de uma família pode ser analisado pelo consumo de energia
elétrica. Quanto mais energia a família consome, mais elevado é seu nível social, pois significa que em casa existem
muitos equipamentos eletroeletrônicos.
A seguir, temos a matriz de energia elétrica do Brasil, que será utilizada para a resolução das atividades propostas.

CIÊNCIaS
55
Atividades
Dequefonteéobtidaamaiorpartedaenergiaelétricaconsumidanopaís?Qualopercentualrepresentadoporestafonte?
Analisando a matriz de energia elétrica do Brasil, responda:
Analisando a matriz energética, verificamos que 64,48% da energia elétrica consumida no país provém das hidrelétricas.
1
Quais são as fontes de combustíveis fósseis utilizadas para gerar energia elétrica no país? Estas fontes são
renováveis? São poluentes?
Na matriz energética temos os combustíveis fósseis: gás, petróleo e carvão mineral.
Combustíveis fósseis são considerados fontes não renováveis de energia. Como a geração de energia a partir destes combustíveis
consiste na sua queima, eles são considerados poluentes.
2
Descreva o que é biomassa, destacando qual a participação da biomassa na geração de energia elétrica no Brasil.
Biomassa são combustíveis recentes gerados á partir de organismos vivos (cana, madeira etc). No Brasil a biomassa contribui
com 7,94% da geração de energia elétrica.
3
Fontes de energia nuclear e eólica podem ser consideradas alternativas em relação às demais fontes de energia
elétrica. No Brasil, o uso dessas duas fontes é significativo? Justifique.
Analisando a matriz energética percebemos que a utilização de energia nuclear e eólica ainda não é significativa, pois contribuem
com apenas 3,09% da geração de energia elétrica.
4

CIÊNCIaS
56
No Brasil, a maior parte da energia elétrica é gerada por hidrelétricas (64,48%). Quais os principais
impactos ambientais gerados para se construir e utilizar uma usina hidrelétrica?
Respostas variadas.
Podemos destacar a inundação de grandes áreas, acabando com o habitat de muitas espécies animais
e vegetais, o desvio e transposição do curso dos rios e a produção de matéria orgânica decomposta
no fundo dos lagos.
DESAFIO
aula 19
Energia elétrica e tecnologia
Conceito básico
u Compreender a evolução do uso da eletricidade na organização
da sociedade e na produção de tecnologias.
O que é tecnologia?
Um machado pode ser considerado como tecnologia?
Por que dizemos que estamos na era do conhecimento e da tecnologia?
Podemos entender tecnologia como sendo tudo o que facilita a vida do ser humano. Um abridor de latas, por
exemplo,éumaformadetecnologia.Desdearevoluçãoindustrialosmeiosdeproduçãotêmevoluídoconsideravelmente.
A razão mais efetiva pela qual esta evolução ocorreu e ocorre é a utilização de energia elétrica. As máquinas e
equipamentos são movidos por esta forma de energia indispensável ao mundo moderno. Cada novo equipamento ou
aparelho que surge para facilitar ou otimizar nossas atividades requer a disponibilidade de energia elétrica.
A existência da energia elétrica já era de conhecimento público desde o século XVIII, contudo, sua incorporação ao
dia a dia e ao processo produtivo não foi tarefa simples. Em 1867, o transporte da energia entre a fonte geradora e os
Professor(a), faça o levantamento dos conhecimentos prévios, questionando:
Professor(a), nesta aula será analisada a
relação entre tecnologia e energia elétrica. Em
um conceito mais amplo, será apresentada a
definiçãodetecnologia,paraumdebateinicial
com os estudantes. Procure mostrar que nem
sempre a tecnologia está relacionada a novas
“invenções” da humanidade.
tec.no.lo.gi.a
(tecno+logo+ia) sf. 1. Conjunto de conhecimentos científicos que se aplicam a um determinado ramo de atividade.
2. Aplicação dos conhecimentos e princípios científicos à produção em geral.

CIÊNCIaS
57
Atividades
Existe tecnologia sem envolver energia elétrica? Explique.
Sim, existem outras formas de tecnologia que não usam energia elétrica. Ferramentas manuais são exemplos disso.
1
Você consegue apontar uma atividade (trabalho, estudo ou entretenimento) que utilize eletricidade sem ser um
aparelho elétrico tecnológico? Justifique.
Respostas variadas. Os estudantes possivelmente responderão que não. Espera-se que os estudantes façam relações diretas entre
eletricidade e tecnologia.
2
Observe as figuras:
As figuras mostram dois equipamentos altamente evoluídos, que são utilizados pelo ser humano. São equipamentos
de comunicação e entretenimento:
a) A eletricidade está ligada à evolução destes dois equipamentos? Justifique sua resposta.
Sim, a evolução do telefone celular e dos aparelhos de TV está diretamente ligada à eletricidade.
b) Em termos do consumo de energia elétrica, quando comparamos estes aparelhos com outros mais antigos, eles
consomem mais ou menos energia? Por quê?
Equipamentos mais modernos tem a tendência de consumir menos energia por possuírem tecnologia mais avançada.
3
poucos consumidores brasileiros acontecia com dínamos, mas a tecnologia não era suficiente para a sua utilização em
larga escala e transporte para longas distâncias. O progresso mundial do uso da eletricidade foi impulsionado pelo
surgimento de tecnologias para distribuição, que se desenvolveu rapidamente, graças à demanda crescente de indústrias,
mas sua primeira aplicação deu-se na iluminação pública. Os primeiros sistemas de distribuição foram instalados no final
do século XIX na Inglaterra, na França e na Itália e, no Brasil, a expansão dos serviços de energia e, consequentemente,
dos sistemas de distribuição deveu-se, principalmente, à necessidade da disseminação da iluminação pública.
No século XX, os equipamentos e eletrodomésticos foram criados e desenvolvidos com o pano de fundo da
eletricidade. Uma sociedade cada vez mais tecnológica impulsionou o surgimento de novos equipamentos e
eletrodomésticos. Cada novo recurso criado, cada nova tecnologia desenvolvida, fez crescer a demanda de energia
elétrica. Com o desenvolvimento da microeletrônica e das telecomunicações, as empresas e as residências tornaram-se
centros cheios de aparatos tecnológicos alimentados por energia elétrica. Mesmo quando se estudam novas formas de
gerar energia, sem agredir o ambiente e sem utilizar combustíveis fósseis, a eletricidade está envolvida.

CIÊNCIaS
58
Recentemente foi desenvolvido um carregador de bateria de celulares que utiliza energia solar. Dispositivos que
captam e concentram a luz do sol permitem que o aparelho funcione. Nesta “invenção” existe a relação entre a
energia elétrica e tecnologia? Explique.
Sim. Embora o equipamento utilize energia solar, ela é convertida em energia elétrica para o carregamento das baterias. Este
carregador solar é, portanto, uma nova tecnologia.
4
Realizamos o estudo de eletricidade e tecnologia. Percebemos que tecnologia é tudo o que
facilita a vida do ser humano e que desta forma, as novas tecnologias estão ligadas
diretamente à eletricidade. Assim, complete a tabela a seguir descrevendo atividades que
você realiza em seu cotidiano, destacando aquelas com e sem energia elétrica. O desafio é
enumerar o maior número possível de atividades.
DESAFIO
ATIVIDADES REALIZADAS
COM EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS E
TECNOLÓGICOS
ATIVIDADES REALIZADAS
SEM EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS E
TECNOLÓGICOS
aula 20
u Compreender a evolução do uso da eletricidade na
produção de tecnologias.
Professor(a), nesta aula de atividades aproveite para
realizar nivelamentos e retomadas de conceitos
importantes.

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