Este documento discute os conceitos básicos de sistemas elétricos e eletrônicos, incluindo geradores e receptores, bons e maus condutores elétricos, corrente elétrica, resistência elétrica, lei de Ohm, potência elétrica, ímanes, indução eletromagnética, produção e distribuição de eletricidade, componentes eletrônicos, reóstatos e os principais efeitos da corrente elétrica.

1. Sistemas Eléctricos e
Electrónicos
Trabalho realizado por:
Marta Ferreira, nº20

2. Índice
-Geradores e Receptores
-Bons e Maus Condutores Eléctricos
-Corrente Eléctrica
-Amperímetro e Voltímetro nos Circuitos Eléctricos
-Resistência Eléctrica
-Lei de Ohm
-Factores de que Depende a Resistência Eléctrica de um Condutor
-Potência Eléctrica
-Ímanes e Agulhas Magnéticas
-Indução Electromagnética
-Produção, Transporte e distribuição de Electricidade
-Componentes Electrónicos
-Reóstatos
-Efeitos da Corrente Eléctrica
-Efeito Fisiológico do Corpo Humano
-Efeito Químico
-Efeito Magnético
-Efeito Luminoso
-Efeito Térmico
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3. Geradores e Receptores
Os geradores ou fontes de energia criam uma corrente eléctrica num
circuito eléctrico. Os receptores, por sua vez, recebem energia do
gerador e transferem-na para a vizinhança, na forma de luz, calor, som
ou movimento. Para que haja corrente eléctrica num circuito tem de
existir, obrigatoriamente, um percurso fechado. É por isso que todos os
componentes de um circuito têm dois terminais para estabelecer as
ligações (Fig. 1 e 2).
Fig. 1 – Pilha – Lâmpada Fig. 2 – Pilha – Resistência
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4. Bons e Maus Condutores Eléctricos
Todos os materiais através dos quais a corrente eléctrica consegue
passar são bons condutores eléctricos. Da mesma forma, os materiais
através dos quais a corrente eléctrica não consegue passar são maus
condutores eléctricos, ou isoladores.
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5. Corrente Eléctrica
No nosso dia-a-dia falamos muitas vezes de corrente eléctrica. Diz-
se, de uma forme geral, que a corrente eléctrica é um movimento
orientado de partículas com carga eléctrica – electrões ou iões –
através de um meio (Fig. 3 e 4).
Fig. 3 – Corrente Eléctrica Fig. 4 – Corrente Eléctrica
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6. Alessandro Volta (1745 -1827), professor de Física da Universidade de
Pavia, inventou a pilha (Fig. 5 e 6).
Luigi Galvani (1737 – 1798) observou que as coxas das rãs, ao tocarem
em metais contraíam-se: estavam a ser atravessadas por corrente
eléctrica (Fig. 7).
Fig. 5 – Alessandro Volta e a sua pilha Fig. 7 – Luigi Galvani e a sua observação
Fig. 6 – Pilha de Volta
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7. Sentido real e convencional da corrente (Fig. 8):
Fig. 8 – Sentido real e convencional da corrente
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8. Amperímetros e Voltímetros nos Circuitos Eléctricos
Para medir a intensidade da corrente eléctrica é essencial instalar
correctamente um amperímetro num circuito eléctrico. De igual
modo, para medir a tensão ou diferença de potencial, é essencial
instalar correctamente um voltímetro num circuito eléctrico (Fig. 9, 10 e
11).
Fig. 9 – Intensidade de Corrente Fig. 10 – André-Marie Ampère
Fig. 11 – Amperímetros no Circuitos
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9. A tensão ou diferença de potencial relaciona-se com a energia que
um gerador pode fornecer ao circuito por cada unidade de carga que
o atravessa (Fig. 12 e 13).
Fig. 12 – Alessandro Volta Fig. 13 – Voltímetros no Circuito
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10. Resistência Eléctrica
Circuitos alimentados pela mesma tensão podem ter correntes
eléctricas com intensidades muito diferentes. Isto deve-se às diferentes
resistências dos condutores À passagem de corrente eléctrica.
A resistência eléctrica de um condutor traduz a maior ou menor
oposição que esse condutor oferece à passagem de corrente eléctrica
(Fig. 14 e 15).
Fig. 14 – Resistência Eléctrica Fig. 15 – Georg Simon Ohm
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11. Pode-se medir a resistência eléctrica através de dois processos, directo
ou indirecto (Fig. 16).
Medição directa de uma resistência: multímetro digital a funcionar
como ohmímetro (Fig. 17).
Medição indirecta de uma resistência: a partir da intensidade de
corrente e da tensão (Fig. 18).
Fig. 16 – Medição da Resistência
Fig. 17 – Processo Directo Fig. 18 – Processo Indirecto
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12. Lei de Ohm
A diferença de potencial nos terminais que qualquer condutor
metálico filiforme e homogéneo, a temperatura constante, é
directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre.
Condutores óhmicos, a resistência não depende da tensão
aplicada, ou seja, é constante (Fig. 19).
Condutores não - óhmicos, a resistência depende da tensão
aplicada, ou seja, não é constante (Fig. 20).
Fig. 19 – Condutores Óhmicos Fig. 20 – Condutores Não - Óhmicos
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13. Factores de que Depende a Resistência Eléctrica de
um Condutor
A resistência eléctrica de um condutor, uma grandeza física cujo
símbolo é R, traduz a maior ou menor oposição que o condutor oferece
ao movimento das respectivas partículas com carga
eléctrica, responsável pela corrente eléctrica.
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14. Potência Eléctrica
Sempre que um receptor de energia está em funcionamento, existe
uma diferença de potencial entre os seus terminais e é percorrido por
corrente eléctrica com uma certa intensidade. O produto da diferença
de potencial nos terminais de um receptor pela intensidade de corrente
que o percorre é igual ao valor da potência desse receptor.
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15. Ímanes e Agulhas Magnéticas
Uma agulha magnética pode rodar facilmente em torno de um eixo.
Quando a agulha é colocada próximo de um íman, pólo norte da
agulha é atraído pelo pólo sul do íman e o pólo sul da agulha é atraído
pelo pólo norte do íman.
Na região à volta do íman há um campo magnético que se manifesta
pelas forças magnéticas ou magnetizáveis que actuam sobre os
materiais.
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16. Indução Electromagnética
Produz-se uma corrente induzida quando um íman se aproxima ou se
afasta de uma bobina fixa, ou, então, uma bobina se aproxima ou se
afasta de um íman fixo. O sentido da corrente depende do sentido do
movimento do íman (ou da bobina). Se o movimento for feito ora num
sentido ora noutro, a corrente muda periodicamente de sentido – gerar-
se-á corrente alternada.
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17. Produção, Transporte e Distribuição de Electricidade
A corrente eléctrica tem de percorrer grandes distâncias desde as
centrais eléctricas até às nossas casa e instalações industriais, havendo
perdas de energia por efeito Joule. Para as evitar é necessário diminuir a
intensidade de corrente (Fig. 21 e 22).
Fig. 21 – Central Hidroeléctrica Fig. 22 – Central Termoeléctrica
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18. A electricidade transporta-se (Fig. 23):
Fig. 23 – Transporte da Electricidade
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19. Componentes Electrónicos
Os componentes electrónicos são dispositivos muito pequenos que
funcionam normalmente com corrente contínua de baixa intensidade e
baixa diferença de potencial. Convém conhecer estes
componentes, qual a sua função e como se instalam correctamente
nos circuitos.
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20. Reóstatos
A resistência de um condutor relaciona-se com a tensão nos seus
terminais e com a intensidade de corrente que o atravessa.
Os reóstatos são dispositivos cujo funcionamento se baseia na variação
da resistência dos condutores com o seu comprimento.
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21. Efeitos da Corrente Eléctrica
É fundamental conhecer os diferentes efeitos provocados pela
passagem de corrente eléctrica em meios condutores, uma vez que
estes efeitos têm aplicações importantes no nosso dia-a-dia.
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22. Efeito Fisiológico no Corpo Humano
O efeito da corrente eléctrica no corpo humano depende (Fig. 24):
- da duração do choque;
- do percurso da corrente;
- do tipo de corrente;
- da frequência da corrente alternada.
Uma corrente eléctrica que atravessa o corpo humano pode (Fig. 25):
- danificar tecidos;
- provocar coágulos sanguíneos;
- paralisar a respiração e os músculos.
Fig. 24 – Efeito Fig. 25 – Efeito
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23. Efeito Químico
A corrente eléctrica pode provocar reacções químicas.
Electrólise: decomposição de uma substância composta nas
respectivas substâncias simples por acção da corrente eléctrica (Fig.
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Fig. 26 – Efeito Químico
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24. Efeito Magnético
Efeito magnético da corrente eléctrica: cria-se um campo magnético
à volta de um fio percorrido por corrente eléctrica.
O efeito magnético, evidenciado pelo desvio da agulha
magnética, está na base do funcionamento da vários aparelhos
eléctricos (Fig. 27).
Fig. 27 – Efeito Magnético
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25. Efeito Luminoso
O efeito luminoso da corrente eléctrica manifesta-se na iluminação
(Fig. 28).
Fig. 28 – Efeito Luminoso
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26. Efeito Térmico
Efeito Joule – um material condutor eléctrico aquece quando é
percorrido por corrente eléctrica (Fig. 29).
Fig. 29 – Efeito Térmico
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