Circuitos elétricos.ppt - ligações e aplicações.

d.d.p
corrente
elétrica
A condição básica para se levar um
choque de origem elétrica é estar
submetido a uma diferença de potencial
(d.d.p) suficiente para fazer circular uma
corrente que provoque efeitos no
organismo.
CHOQUE ELÉTRICO
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r

O corpo humano, não só pela natureza de seus tecidos como pela grande
quantidade de água que contém, tem comportamento semelhante a um
condutor elétrico, ou seja, conduz corrente elétrica.
r

Assim como todo elemento condutor, o corpo humano também
apresenta valores de resistência elétrica – R (resistência ôhmica).
O valor da resistência ôhmica do corpo humano varia de pessoa para
pessoa, e depende de alguns fatores:
R
• área de contato;
• pressão de contado;
• resistência da pele;
• umidade da pele.
r

A resistência elétrica depende também da trajetória da corrente elétrica
pelo corpo humano:
mão/pé
mão/mão tórax/pé
pé/pé
Ponto Escoando Energia
Elétrica para terra
V4
V3
V2
V1
Vn
r

No momento do choque, a resistência total ( R ),
ou seja, aquela determinada pelas características
da pessoa, pelas condições do contato e pelo
trajeto da corrente pelo corpo, varia
continuamente, dificultando o cálculo mais
preciso do seu valor.
R
r

Pela 1ª Lei de Ohm:
I =
V
R
onde: I = intensidade da corrente elétrica;
V = tensão elétrica (d.d.p.);
R = resistência elétrica.
V
I
R
r

• Quando maior a tensão ( V ), maior será a intensidade da corrente ( I ) que
circula pelo corpo;
• Quanto menor a resistência ( R ) do corpo e dos pontos de contato, maior
será a intensidade da corrente ( I ) que circula pelo corpo.
Quanto mais intensa for a corrente elétrica ( I ) mais graves serão os
efeitos fisiológicos.
r

Resistência do Corpo
Também a resistência ôhmica do corpo varia de
indivíduo para indivíduo. A epiderme seca tem uma
resistividade que depende do seu estado de
endurecimento (calosidade). Esta é maior nas pontas
dos dedos do que na palma da mão, e maior nesta do
que no braço. A pele molhada diminui a resistência
de contato, permitindo assim a passagem de maior
intensidade de corrente elétrica.
R
Pele seca: R = 100 000
Pele molhada: R = 1 000


r

Nota: A intensidade da corrente e o tempo de exposição, são fatores determinantes.
PERTURBAÇÕES POSSÍVEIS
DURANTE O CHOQUE
NENHUMA.
SENSAÇÃO CADA VEZ MAIS
DESAGRADÁVEL, À MEDIDA QUE
A INTENSIDADE AUMENTA.
CONTRAÇÃO MUSCULARES.
.
SENSAÇÃO DOLOROSA.
CONTRAÇÕES VIOLENTAS.
ASFIXIA. ANOXIA.
ANOXEMIA.
PERTURBAÇÕES CIRCULATÓRIA.
SENSAÇÃO INSUPORTÁVEL.
CONTRAÇÕES VIOLENTAS.
ASFIXIA.
ANOXIA.
ANOXEMIA.
FIBRILAÇÃO VENTRICULAR.
ASFIXIA IMEDIATA.
FIBRILAÇÃO VENTRICULAR.
ALTERAÇÕES MUSCULARES.
QUEIMADURAS.
ASFIXIA IMEDIATA.
QUEIMADURAS GRAVES.
1
miliampère
1 a 9
miliampère
9 a 20
miliampères
20 a 100
miliampères
Acima de 100
miliampères
Vários
Ampères
ESTADO
POSSÍVEL
NORMAL.
NORMAL.
MORTE APARENTE.
MORTE POSTERIOR
OU IMEDIATA.
SALVAMENTO
____
DESNECESSÁRIO.
RESPIRAÇÃO
ARTIFICIAL.
MUITO DIFÍCIL.
PRATICAMENTE
IMPOSSÍVEL.
RESULTADO FINAL
NORMAL.
RESTABELECIMENTO.
MUITAS VEZES NÃO HÁ
TEMPO DE SALVAR E A
MORTE OCORRE EM
POUCOS MINUTOS.
MORTE.
INTENSIDADE DA CORRENTE
ALTERNADA (50 / 60 HZ)
QUE PERCORRE O CORPO
MORTE APARENTE.
MORTE POSTERIOR
OU IMEDIATA.
RESPIRAÇÃO
ARTIFICIAL.
NORMAL.
MORTE.

Tempo
em
minutos
para
iniciar
a
reanimação
cardio-pulmonar
Probabilidade de recuperação da vítima de choque
elétrico após a parada respiratória
0
Chance de recuperação da vítima (%)
20 40 60 80 100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0%
5%
10%
15%
25%
60%
75%
90%
95%
100%
r

Os efeitos do choque elétrico no corpo humano variam e dependem
principalmente dos seguintes fatores:
Intensidade da Corrente
Quanto maior for a intensidade da corrente que
percorrer o corpo, pior será o efeito sobre o mesmo.
As correntes elétricas de baixa intensidade provocam
a contração muscular, situação em que a vítima
muitas vezes não consegue se desprender do objeto
energizado.
r

Tempo de Duração
Quanto maior for o tempo de exposição à
corrente elétrica, maior será seu efeito danoso
no organismo.
Freqüência
As correntes elétricas de alta freqüência são
menos perigosas ao organismo humano do
que as de baixa freqüência.
r

Natureza da Corrente
O corpo humano é mais sensível à corrente
alternada de freqüência industrial (50/60 Hz)
do que à corrente contínua. O limiar de
sensação da corrente contínua é da ordem
de 5 miliampères, enquanto que na corrente
alternada é de 1 miliampère. A corrente
elétrica passa a ser perigosa para o homem
a partir de 9 miliampères, em se tratando de
corrente alternada, e, 45 miliampères para
corrente contínua.
CA
CC
r

Condições Orgânicas do Indivíduo
Os efeitos do choque elétrico variam de pessoa
para pessoa, e dependem principalmente das
condições orgânicas da vítima. Pessoas com
problemas cardíacos, respiratórios, mentais,
deficiência alimentar, etc., estão mais propensas a
sofrer com maior intensidade os efeitos do choque
elétrico. Os idosos submetidos a uma intensidade
de choque elétrico relativamente fraca, podem
sofrer sérias conseqüências.
r

Percurso da Corrente
Os efeitos fisiológicos da corrente elétrica
dependerão, em parte, do percurso por onde ela
passa no corpo humano, isso porque na sua
passagem poderá atingir centros e órgãos de
importância vital, como o coração e os pulmões.
Esses percursos podem ser esquematicamente
demonstrados conforme figuras a seguir.
r

Ligação de dois pontos com
diferença de potencial elétrico por
intermédio de dois dedos de uma
mesma mão. Neste tipo de percurso,
denominado pequeno percurso, não
há risco de vida; poderá no entanto,
sofrer queimaduras ou perda dos
dedos.
Fase
Neutro
Isolado
Percurso 1
r

A corrente entra por uma das mãos e
sai pela outra, percorre o tórax, e atinge
a região dos centros nervosos que
controlam a respiração, os músculos do
tórax e o coração. É um dos percursos
mais perigosos.
Dependendo do valor da corrente
produzirá asfixia e fibrilação ventricular,
ocasionando uma parada cardíaca.
Percurso 2
Neutro
Fase
Material Isolante
Terra
r

O pássaro toca apenas um fio nos pontos A e B. Como
a distância entre A e B é muito pequena, resistência
do fio AB é muito pequena. Logo, a corrente não
atravessará o corpo do pássaro que tem resistência
maior do que do trecho AB
Se o pássaro tocar simultaneamente os dois fios de
alta tensão ( ou fizer o contato de um deles com a
terra) ficará submetido a uma ddp de 13 600 V e
receberá um choque violento.
r

Circuito em Série
Todos elementos são percorridos pela mesma corrente.
chave
gerador
Se uma lâmpada for desconectada, as outras não
funcionam.
r

Circuito em Paralelo
Todos elementos são submetidos à mesma diferença de potencial. A
corrente total se divide entre eles.
c
gerador
chaves
corrente de
elétrons
Se uma lâmpada for desconectada, as outras continuarão brilhando da
mesma maneira.
r

Lâmpada está submetida a uma
ddp de 110V.
r

As lâmpadas, o ferro de passar e o aquecedor estão ligados em
paralelo. Podemos ligar ou desligar um deles sem alterar os
restantes.
r

A) Em série:
A
R
1
R
2
R
3
i
-
i1 i2
i3
V

B C D
i1 = i2 = i3 = i
= VAB + VBC + VCD
V
 Req = R1 + R2 + R3
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r

b) Em paralelo: 1
R
-
R
2
R
3
+
i
V

i1
i2
i3
i
A B
i1 + i2 + i3 = i
3
2
1
1
1
1
1
R
R
R
Req



= constante
V

r

ANALOGIA COM A LIGAÇÃO EM SÉRIE E EM PARALELO
r

Curto-Circuito
Observe a lâmpada da figura abaixo:
Seu filamento funciona como a resistência da relação i =
R
V
V B
A 
Vamos unir os pontos A e B diretamente:
i
A B
i
i
i
A B
As cargas que constituem a corrente passam de A para B sofrendo uma resistência
desprezível por parte do fio que liga A e B. A corrente que passa de um ponto para
outro em um meio de resistência desprezível é potencialmente poderosa a ponto
de danificar qualquer meio em que trafegue. Este fenômeno é denominado curto-
R
V
V
i B
A 

Se R = 0: i ∞
r

Instrumentos Elétricos de Medida
A
Amperímetr
o
mede intensidade de corrente(i): A
A
i
i
 para medir uma corrente
igual a que passa na
lâmpada, ele deve ser ligado
em série com a lâmpada.
 para não alterar a corrente
que passa na lâmpada, o
amperímetro ideal deve ter
resistência desprezível.
r

V
Voltímetro
mede diferença de potencial: V
i
A
B A
B
V
i
i = 0
 O voltímetro é sempre ligado em paralelo.
 Para não alterar a corrente na lâmpada, a corrente desviada para o
voltímetro deve tender para zero. Para isso, a resistência do voltímetro ideal
tende a ser infinita.
r

Potência Elétrica www.fisicaatual.com.b
r
i
i
ΔV
P = ΔV . i
P: potência elétrica (W)
V: tensão elétrica (d.d.p) (V)
i: intensidade da (A)

100 W
60 W
220 V
P = ΔV . i
Como as duas lâmpadas estão submetidas à mesma ddp, a lâmpada de
maior potência (100 W) é percorrida por maior corrente.

A
V
P=100 x 2 = 200W
i = 2,0 A
ΔV = 100 V

ENERGIA
ELÉTRICA
ENERGIA
TÉRMICA
Transforma-se
em
P = Ri2
R: resistência elétrica (Ω)
i: intensidade de corrente (A)
R
i
i
Efeito Joule
P = ΔV . i
ΔV = i.R

ΔV: ddp (V)
R: resistência elétrica (Ω)
R
V
i 
ΔV
i
i
P = ΔV . i
R
V
P
2



U = P.t
P: potência elétrica do aparelho (kW)
t: tempo de funcionamento (h)
U: energia elétrica (kWh)
Energia Elétrica (U)

Efeito Joule
Potência
Tensão
Corrente
Resistência

Um fusível é constituído por um fio ou lâmina condutora, dentro de um
invólucro.
O fio ou lâmina condutora (prata, cobre, chumbo…) é calibrado de forma a
poder suportar sem fundir, a intensidade para a qual está calibrado.
Se a intensidade ultrapassar razoavelmente esse valor, ele deve fundir
(interrompendo o circuito) tanto mais depressa quanto maior for o valor da
intensidade da corrente.
Fio condutor
Fusíveis
c
c
c
corrente
Fita que funde circuito

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