1. O documento discute conceitos básicos de eletricidade como corrente elétrica, tensão, resistência e tipos de correntes. 2. Apresenta os tipos de choque elétrico, seus efeitos na saúde e fatores que determinam a gravidade do choque. 3. Explica conceitos como força eletromotriz, potência, relação entre tensão, corrente e potência.

1. Eletroeletrônica
Aplicada
GIGLLIARA SEGANTINI DE MENEZES
E N G E N H E I R A D E P R O D U Ç Ã O – U F E S
T É C N I C A E M E L E T R O T É C N I C A – I F E S
INSTITUTO FEDERAL
ESPÍRITO SANTO Agosto de 2016
Aula 2

2. Relatório 1 – 3 pessoas
Tema:
1. Condutores
2. Isolantes
3. Semicondutores
4. Ligas metálicas
 Características e aplicações
 Sortear quem vai apresentar
 Valor: 5 pontos
 A nota do grupo será a nota da pessoa que apresentou

3. Como seria a vida moderna sem
eletricidade?

4. Corrente elétrica
Com a invenção da pilha foi possível conseguir um fluxo contínuo
de partículas eletrizadas através de um fio condutor.
Neste caso, a corrente elétrica é constituída por elétrons que se
movem ao longo do fio. Isso ocorre porque, nos átomos dos
metais, os elétrons mais distantes do núcleo ligam-se fracamente
a ele, formando uma nuvem de elétrons denominados livres.
Denominamos corrente elétrica a todo movimento ordenado de
partículas eletrizadas. Para que esses movimentos ocorram é
necessário haver tais partículas − íons ou elétrons − livres no
interior dos corpos.

5. 1. Geralmente os elétrons livres têm um movimento caótico, movendo-se em todas as
direções.
2. Definição de corrente: movimento de partículas com carga elétrica ou movimento das cargas
elétricas.
3. Intensidade da Corrente
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒[𝐴] = 𝑖 =
𝑄
∆𝑡

6. Exemplo
1- Um fio condutor é percorrido por uma corrente elétrica constante, de modo que a cada
minuto passam 75. 1019
𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠. Calcule a intensidade dessa corrente.
(Dada a carga elementar do elétron e = 1,6 . 10−19C)
R: 2,0 A
2- A figura abaixo mostra a intensidade da conttente em função do tempo. Calcule a carga que
passam entre os instantes t0 e t20.
R: Q= área do trapézio

7. Sentido da corrente
Sentido Real: ocorre nos condutores sólidos, é o movimento dos elétrons e acontece do polo
negativo para o polo positivo.
Sentido convencional: é o sentido da corrente elétrica que corresponde ao sentido do campo
elétrico no interior do condutor, que vai do polo positivo para o negativo.
OBS: O sentido convencional é sempre usado para análise da corrente elétrica.

8. Tipos de correntes
Corrente eletrônica: Constituída pelo deslocamento dos elétrons livres. Ocorre, principalmente,
nos condutores metálicos.
Corrente iônica: Constituída pelo deslocamento dos íons positivos e negativos, movendo-se
simultaneamente em sentidos opostos. Ocorre nas soluções eletrolíticas (soluções de ácidos,
sais ou bases).

9. Tipos de correntes
Corrente contínua: (CC ou DC do inglês direct current) é o fluxo ordenado de elétrons sempre
numa direção, diferente da corrente alternada cujo sentido dos elétrons varia no tempo.
Correntes contínuas constantes: A CC é considerada constante quando sua intensidade e
sentido não se altera com o passar do tempo. É comumente encontrada em pilhas e baterias.
Correntes contínuas pulsantes: Nesse modelo, a corrente tem seu sentido constante, porém o
fluxo de elétrons no interior do fio se comporta como pulsos, fazendo com que a intensidade
passe por variações no decorrer do tempo. Geralmente é encontrada em circuitos retificadores
de corrente alternada.

10. Tipos de correntes
A corrente alternada ou corrente alterna (CA ou AC - do inglês alternating current), é uma
corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido
permanece constante ao longo do tempo.

11. Como obter DDP
Processo químico
Processo térmico
Processo fotoelétrico
Processo mecânico-magnético

12. Choque elétrico
O choque elétrico é a passagem de uma corrente elétrica através do corpo, utilizando-o como
um condutor. Esta passagem de corrente pode causar um susto, podendo também causar
queimaduras, parada cardíaca ou até mesmo a morte.

13. Resistência elétrica do corpo humano
A resistência que o corpo humano oferece à passagem da corrente é quase que exclusivamente
devida à camada externa da pele.
 Esta resistência está situada entre 100 e 600 k Ω, quando a pele encontra-se seca e não apresenta
cortes, e a variação apresentada é função da sua espessura.
Quando a pele encontra-se úmida, condição mais facilmente encontrada na prática, a resistência
elétrica do corpo diminui. Cortes também oferecem uma baixa resistência elétrica.
As diferenças da resistência elétrica apresentadas pela pele à passagem da corrente, ao estar seca
ou molhada.

14. Tipos de choques elétricos
Eletricidade estática
Eletricidade Dinâmica
Descargas atmosféricas ou arcos elétricos.
No caso de choque por eletricidade estática, a manifestação do fenômeno normalmente se dá por um único
pulso sensorial de descarga, muitas vezes de valor significativo, o qual é sentido pelas partes internas (micro
choque) e externas (macro choque) do corpo, nos instantes em que ocorrem desligamento ou contatos com
“partes vivas” da instalação, como, por exemplo, em conexões de baterias e em terminais de capacitores, que são
aparelhos elétricos armazenadores de carga.
No caso de choque por eletricidade dinâmica, como ocorre na corrente alternada, a sensação que a pessoa
experimenta é a de um violento estremecimento no corpo, seguido de um calor intenso no ponto de contato,
esse estremecimento é tão mais intenso quanto maior for a tensão e a frequência elétrica aplicada, enquanto que
a “queima” do corpo, no ponto de contato, é tão mais forte quanto maior for a intensidade da corrente sentida;
neste caso, a corrente que flui através do corpo humano causa, dentro de poucos segundo, lesões nos tecidos
nervosos e cerebrais por onde passa.
No caso das descargas atmosféricas provocadas por raios, essas lesões são instantâneas, gravíssimas e geralmente
fulminantes.

15. Os fatores que determinam a gravidade
do choque elétrico
Percurso da corrente elétrica;
Características da corrente elétrica;
Resistência elétrica do corpo humano.
Os choques em que a corrente elétrica perpassa o coração e ou cérebro são as que o risco de
morte é maior.

16. Os efeitos estimados da corrente elétrica
Os efeitos estimados da corrente elétrica contínua de 60 Hertz, no organismo, pode ser
resumido em:
1. Corrente de 1 mA: apenas perceptível;
2. Corrente de 10 mA: “agarra” a mão;
3. Corrente de 16mA: máxima tolerável;
4. Corrente de 20mA: parada respiratória;
5. Corrente de 100 mA: ataque cardíaco;
6. Corrente de 2A: parada cardíaca;
7. Corrente de 3A: morte.

17. Sintomas
 Inibição dos centros nervosos, inclusive dos que comandam a respiração produzindo parada
respiratória;
Alteração no ritmo cardíaco, podendo produzir fibrilação ventricular do coração e uma
consequente parada cardíaca;
 Queimaduras profundas, produzindo necrose do tecido, ossos, músculo, órgãos etc.;
 Alterações do sangue provocadas por efeitos térmicos;
 Perturbação no sistema nervoso;
 Sequelas em vários órgãos do corpo humano (renais, mentais etc.)
 Contrações musculares: A tetanização é um fenômeno decorrente da contração muscular
produzida por um impulso elétrico. Quando a frequência dos estímulos ultrapassa um certo
limite o músculo é levado à contração completa.

18. Força eletromotriz e tensão
Um gerador fornece uma energia aos elétrons que pode ser usada de vários modos.

19. Fontes de alimentação
A diferença de potencial entre dois pontos é denominada tensão elétrica [V].
Fontes de alimentação
Um dispositivo que fornece energia a um circuito é chamado genericamente de fonte de tensão ou
fonte de alimentação
Pilhas e baterias : energia a partir de reações químicas
𝑉 = 𝑉𝑏 − 𝑉𝑎

20. Força eletromotriz
A energia fornecida pelo gerador para cada elétron depende do tipo de gerador utilizado. Nos
eletroquímicos, essa energia vai variar de acordo com a reação química usada para obter a
corrente. Essa energia é conhecida como f.e.m ou força eletromotriz. Essa grandeza mede a
energia recebida por cada unidade de carga que passa pelo gerador.
Uma pilha de 1,5V fornece 1,5 [J] para cada [C] de carga elétrica que passa por ela.
𝑓. 𝑒. 𝑚 = 𝐸 =
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑎
𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
=
𝜀 [𝐽]
𝑄[𝐶]
= [𝑉]

21. Tensão
Dentro do gerador, o elétron recebe certa quantidade de energia. No entanto, uma pequena
quantidade dessa energia é perdida dentro do próprio gerador.
Tensão é sempre menor que a força eletromotriz. Pois, ao sair a energia é menor do que a
recebida.
Vamos, de início, que os geradores são ideais.
Curiosidade: A corrente que chega em nossas casas é alternada. Do mesmo modo, a tensão
fornecida é variável, mas pode-se calcular o valor médio dela. Pode ser 110[V] ou 220 [V].
𝑑. 𝑑. 𝑝 = [𝑉] = 𝑈 =
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑎𝑖 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎

22. Potência e tensão
Quando ligamos entre os terminais de um
gerador (tomada) um aparelho elétrico qualquer,
ele é percorrido por uma corrente elétrica i, e o
gerador fornece energia ao aparelho.
Potência: energia consumida por unidade de
tempo.
𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜
𝑃 =
𝜀 [𝐽]
∆𝑡 [𝑠]
[𝑊𝑎𝑡𝑡]

23. Potência = tensão x corrente
③ 𝑒𝑚 ①
𝑃 =
𝜀
∆𝑡
=
𝑈 ∙ 𝑄
∆𝑡
④𝑖 =
𝑄
∆𝑡
𝑃 = 𝑈 ∙ 𝑖 [𝑊𝑎𝑡𝑡]
① 𝑃 =
𝜀
∆𝑡
② 𝑈 =
𝜀
𝑄
③ 𝜀 = 𝑈 ∙ 𝑄

24. Exercício
1- Um chuveiro tem a seguinte descrição:
5400W
220V
a) Calcule a corrente.
𝑃 = 𝑈 ∙ 𝑖 = 5400/220 = 24,55 [A]
 ligado no 220[V] ele consome uma potência de 5.400 [W]
b) Qual a energia consumida em 2,0 horas de funcionamento?
𝑃 =
𝜀
∆𝑡
𝜀 = 𝑃 ∙ ∆𝑡 = 5400 X 2 = 10.800 [W/h] = 10,8kW/h

25. Exercício
2- Calcule a conta de energia de uma
residência no mês:
Dados: 1 mês = 30 dias
R$ 0,20 por kWh
Equipamento
Potência/
unidade
[W]
Qtde
Tempo de uso
(hora/dia) [h]
Lâmpada 100 11 6
Micro-ondas 2000 1 0,2
Chuveiro 5400 2 1,3
Computador 300 3 20
Condicionador de Ar 1400 1 8
Ferro Elétrico 1000 1 0,25
Geladeira Duplex 500 1 24
Liquidificador 200 1 0,1
Máquina de Lavar Roupa 1000 1 1
Secador de Cabelo 1000 1 0,2
Televisão 96 2 18

26. Equipamento
Potência/
unidade
[W]
Qtde
Tempo de uso
(hora/dia) [h]
Total / Mês
Lâmpada 100 11 6 198000
Micro-ondas 2000 1 0,2 12000
Chuveiro 5400 2 1,3 421200
Computador 300 3 20 540000
Condicionador de Ar 1400 1 8
336000
Ferro Elétrico 1000 1 0,25 7500
Geladeira Duplex 500 1 24
360000
Liquidificador 200 1 0,1 600
Máquina de Lavar Roupa 1000 1 1
30000
Secador de Cabelo 1000 1 0,2
6000
Televisão 96 2 18 103680
Total 2014980
KWh/mês 2014,98
R$ 402,996

27. Resistência e resistividade
A resistência é uma característica do material, que representa a oposição à
passagem de corrente elétrica.
Essa oposição à condução de corrente elétrica é provocada, principalmente, pela
dificuldade de os elétrons livres se movimentarem pela estrutura atômica dos
materiais.
A resistência é representada pela letra R e a sua unidade é o Ω.
Efeito joule = energia térmica leva à incandescência, parte vira calor outra parte
vira radiação luminosa.

28. Lei de Ohm
 um fio condutor é ligado entre os terminais de um gerador ideal, que mantém entre seus
terminais uma diferença de potencial V.
O fio é percorrido por uma corrente de intensidade i
 A corrente sai do polo positivo e indo ao polo negativo
Quanto maior a resistência, menor a corrente.
R é constante.
Gráfico linear sendo que tag α representa o valor de R.
𝐼 =
𝑉
𝑅
𝑜𝑢 𝑉 = 𝑅. 𝐼

29. Exercício
1- Calcule a corrente elétrica que passa através do resistor de cerâmica de 2KΩ ilustrado
na figura abaixo se a queda de tensão entre seus terminais de cobre for de 16V.
2- Calcule o valor da resistência elétrica do filamento de uma lâmpada de vidro com potência de
60 Watts quando uma corrente de 500mA for estabelecida em função de uma tensão aplicada de
120Volts em seus terminais.
3- Para o circuito elétrico básico ilustrado na figura abaixo, qual seria o valor da corrente elétrica
se o valor da tensão fornecido pela bateria cai-se para apenas 1,4V?

30. Resistores
O "retângulo" com terminais é uma representação simbólica para os resistores de valores fixos
tanto na Europa como no Reino Unido; a representação em "linha quebrada" (zig-zag) é usada
nas Américas e Japão.
RESISTORES FIXOS
RESISTORES DE FIO
Os resistores de fio são componentes robustos que suportam altas temperaturas. Geralmente
apresentados na cor verde, são compostos de um tubo cerâmico que envolve uma bobina de fio
com alto poder resistivo. Apesar do fio com alto poder resistivo, seus valores nominais não
ultrapassam os KΩ, mas suportam alta potência (até 1000KW) e possuem alta tolerância (10% a
20%). Mas a frente veremos a que se refere tolerância.

31. Resistores
RESISTORES DE FILME DE CARBONO
Esses resistores são feitos de tubo cerâmico ou de vidro revestido por uma película de carbono.
Possuem uma faixa de valores que vai até 10MΩ, com baixa potência (até 3W) e média tolerância (5%
a 10%).
RESISTORES DE FILME METÁLICO
Esses resistores eram há alguns anos os mais usados na indústria eletrônica. São parecidos com os de
filme de carbono, a diferença básica está no revestimento, feito de níquel-cromo. Possui uma grande
faixa de valores (até MΩ), baixa potência (até 7W) e uma baixa tolerância (1% a 2%)

32. LEITURA DE VALORES DOS RESISTORES

33. Na sua Casa

34. Instrumentos de medidas elétricas
Analógicos: o resultado é mostrado por um ponteiro que deflete sobre a escala graduada,
sendo que a leitura é feita por meio da analogia entre o valor indicado e o valor de fundo de
escala selecionado.
Erro de paralaxe
Análise de erro
𝑒% =
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜−𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
x 100
Digitais: o resultado é mostrado em um display, conforme o fundo de escala.

35. Multímetro
Utilizado na bancada de trabalho (laboratório) ou em serviços de
campo, incorpora diversos instrumentos de medidas elétricas
num único aparelho como voltímetro, amperímetro e ohmímetro.
 Pontas de Prova/teste
Chave rotativa
Interferência no circuito

36. Voltímetro ( Paralelo)
 O voltímetro é um instrumento utilizado para medir tensão elétrica
(diferença de potencial) entre dois pontos de um circuito elétrico.
Basta selecionar a escala para tensão.

37. Ohmímetro
Circuito Não energizado
Não colocar as duas mãos nos terminais do resistor

38. Amperímetro (série)

39. Medindo Corrente

41. Resistividade
Resistividade eléctrica (também resistência eléctrica específica) é uma medida da oposição de
um material ao fluxo de corrente eléctrica. Quanto mais baixa for a resistividade, mais
facilmente o material permite a passagem de uma carga eléctrica. Sua unidade no SI é o ohm
metro (Ωm).
Experiência 1 - Comprimento

42. Resistividade
Experiência 2 – Seção transversal
A resistência elétrica R de um dispositivo está relacionada com a resistividade ρ de um material
de acordo com a expressão:
𝑅 =
𝝆 ∙ 𝐿
𝑆
[Ω. 𝑚]

43. Resistividade
Material Resistividade (Ω-m) a 20 °C
Prata 1.59×10−8
Cobre 1.72×10−8
Ouro 2.44×10−8
Alumínio 2.92×10−8
Tungstênio 5.60×10−8
Niquel 6.99×10−8
Latão 0.8×10−7
Ferro 1.0×10−7

46. R:

47. Condutância e Condutividade
Condutância: facilidade oferecida por um condutor a passagem de corrente elétrica.
Condutividade: Condutividade elétrica é usada para especificar o caráter elétrico de um
material. Ela é simplesmente o recíproco da resistividade, ou seja, inversamente proporcionais e
é indicativa da facilidade com a qual um material é capaz de conduzir uma corrente elétrica.

48. Constitui engano achar que o ouro é o melhor condutor elétrico. Na temperatura ambiente, no
planeta Terra, o material melhor condutor elétrico ainda é a prata. Relativamente, a prata tem
condutividade elétrica de 108%; o cobre 100%; o ouro 70%; o alumínio 60% e o titânio apenas
1%. A base de comparação é o cobre. O ouro, em qualquer comparação, seja no mesmo volume,
ou na mesma massa, sempre perde em condutividade elétrica ou térmica para o cobre.
Entretanto, para conexões elétricas, em que a corrente elétrica deve passar de uma superfície
para outra, o ouro leva muita vantagem sobre os demais materiais, pois sua oxidação ao ar livre
é extremamente baixa, resultando numa elevada durabilidade na manutenção do bom contato
elétrico. Entre os citados, o alumínio seria o pior material para as conexões elétricas, devido à
facilidade de oxidação e à baixa condutividade elétrica da superfície oxidada. Assim, um cabo
condutor de cobre com os plugues de contatos dourados levam vantagens sobre outros metais.
Uma conexão entre superfícies de cobre, soldada com prata constitui a melhor combinação para
a condução da eletricidade ou do calor entre condutores distintos.

49. Resistência e temperatura
Quando aumenta a temperatura de um material se eleva, aumenta a velocidade de agitação
dos átomos, o que dificulta a passagem dos elétrons. Logo um aumento da temperatura altera a
resistência do material.
∆𝜃 : variação da temperatura
𝛼: coeficiente de temperatura da resistividade
𝜌 = 𝜌0 (1 + 𝛼 𝑟∆𝜃)
Coeficientes de temperatura
Material
Coeficiente a 20 °C
(1/K)
Prata 3,8 x 10-3
Cobre 3,9 x 10-3
Alumínio 3,9 x 10-3
Tungstênio 4,5 x 10-3
Aço 5,0 x 10-3
Mercúrio 0,9 x 10-3
Carbono -0,5 x 10-3
Germânio -4,8 x 10-2

50. Resistência dos metais
Consideremos um fio metálico que, que em uma temperatura inicial, tenha um comprimento L1, uma
seção de A1 e uma resistência R1.
Um aumento da temperatura provocará um aumento da resistividade do fio, mas também no seu
comprimento e área devido a dilatação do fio.
𝛼 𝑟 é 100 vezes maior do que 𝛼 e 𝛽. Isso significa que a variação de L e S é pequena, em comparação a
variação da resistividade.
𝐿 = 𝐿0 (1 + 𝛼∆𝜃) A= 𝐴0 (1 + 𝛽∆𝜃)
𝜌 = 𝜌0 (1 + 𝛼 𝑟∆𝜃) 𝑅 = 𝑅0 (1 + 𝛼 𝑟∆𝜃)

51. Resistência e a temperatura
Metais Semicondutores Ligas metálicas

54. Potenciômetro
Potenciômetros são um tipo de componente eletrônico chamados de resistor variável. Eles
normalmente funcionam em conjunto com um botão; o usuário gira o botão, e o movimento de
rotação é convertido numa mudança na resistência de um circuito elétrico. Esta mudança na
resistência é usada para ajustar alguns aspectos do sinal elétrico, como o volume de um sinal de
áudio.

55. Potência Dissipada num resistor
1- Um resistor, submetido à diferença de potencial de 8,0 V, é percorrido por uma corrente
elétrica de intensidade i = 0,4 A. Determine:
a) a potência dissipada por esse resistor;
b) a potência dissipada por esse resistor quando ele é percorrido por uma corrente de
intensidade i = 2,0 A, supondo que sua resistência seja constante.

56. Referências
Básica
ANTONIO PERTENCE JR. Eletrônica analógica: amplificadores operacionais e filtros ativos - 6ª
edição
Complementar
MIKE TOOLEY. Circuitos Eletrônicos: Fundamentos e Aplicações. Elsevier, São Paulo 2006.
MARCELO WENDLING. Amplificadores Operacionais. Disponível em<
netsoft.inf.br/aulas/4_EAC_Eletronica_Basica/3__Amplificador_Operacional.pdf>