CIRCUITOS ELÉTRICOS
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.correnteelétricad.d.pwww.fisicaatual.com.brCHOQUE ELÉTRICO
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.www.fisicaatual.com.br
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: área de contato;
 pressão de contado;
 resistência da pele;
 umidade da pele.Rwww.fisicaatual.com.br
mão/pémão/mãopé/pétórax/péwww.fisicaatual.com.brA resistência elétrica depende também da trajetória da corrente elétrica pelo corpo humano:VnV3V4V2V1Ponto Escoando EnergiaElétrica para terra
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.Rwww.fisicaatual.com.br
Pela 1ª Lei de Ohm:VI =RRIVonde:I = intensidade da corrente elétrica;V = tensão elétrica (d.d.p.);R = resistência elétrica.www.fisicaatual.com.br
 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.www.fisicaatual.com.br
Resistência do CorpoTambém 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.RPele seca: R = 100 000        Pele molhada: R = 1 000www.fisicaatual.com.br
INTENSIDADE DA CORRENTE  ALTERNADA (50 / 60 HZ) QUE PERCORRE O CORPOPERTURBAÇÕES POSSÍVEISDURANTE O CHOQUEESTADOPOSSÍVELSALVAMENTORESULTADO FINAL1 miliampère____NORMAL.NORMAL.NENHUMA. SENSAÇÃO CADA VEZ MAIS DESAGRADÁVEL, À MEDIDA QUEA INTENSIDADE AUMENTA. CONTRAÇÃO MUSCULARES.NORMAL.1 a 9miliampèreNORMAL.DESNECESSÁRIO..SENSAÇÃO DOLOROSA. CONTRAÇÕES VIOLENTAS. ASFIXIA. ANOXIA. ANOXEMIA. PERTURBAÇÕES CIRCULATÓRIA.RESPIRAÇÃOARTIFICIAL.MORTE APARENTE.RESTABELECIMENTO.        9 a 20miliampèresSENSAÇÃO INSUPORTÁVEL.CONTRAÇÕES VIOLENTAS. ASFIXIA. ANOXIA. ANOXEMIA.FIBRILAÇÃO VENTRICULAR.MUITAS VEZES NÃO HÁ TEMPO DE SALVAR E A MORTE OCORRE EM POUCOS MINUTOS.MORTE APARENTE.RESPIRAÇÃOARTIFICIAL.20 a 100 miliampèresASFIXIA IMEDIATA. FIBRILAÇÃO VENTRICULAR. ALTERAÇÕES MUSCULARES. QUEIMADURAS.Acima de 100    miliampèresMORTE POSTERIOROU IMEDIATA.MORTE.MUITO DIFÍCIL.    Vários AmpèresPRATICAMENTE IMPOSSÍVEL.MORTE POSTERIOROU IMEDIATA.ASFIXIA IMEDIATA.QUEIMADURAS GRAVES.MORTE.Nota:   A intensidade da corrente e o tempo de exposição, são fatores determinantes.www.fisicaatual.com.br
Probabilidade de recuperação da vítima de choque elétrico após a parada respiratória100%95%810%715%625%560%475%390%295%1100%204060801000Chance de recuperação da vítima (%)www.fisicaatual.com.brTempo em minutos para iniciar a reanimação cardio-pulmonar
Os efeitos do choque elétrico no corpo humano variam e dependem principalmente dos seguintes fatores:Intensidadeda CorrenteQuanto 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.www.fisicaatual.com.br
FreqüênciaAs correntes elétricas de alta freqüência são menos perigosas ao organismo humano do que as de baixa freqüência.Tempo de DuraçãoQuanto maior for o tempo de exposição à corrente elétrica, maior será seu efeito danoso no organismo.www.fisicaatual.com.br
Natureza da CorrenteO 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.CACCwww.fisicaatual.com.br
Condições Orgânicas do IndivíduoOs 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.www.fisicaatual.com.br
Percurso da CorrenteOs 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.www.fisicaatual.com.br
Percurso 1Ligação 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.NeutroFaseIsoladowww.fisicaatual.com.br
Percurso 2A 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 dotórax e o coração. É um dos percursos mais perigosos.Dependendo do valor da corrente produzirá asfixia e fibrilação ventricular, ocasionando uma parada cardíaca.FaseNeutroMaterial IsolanteTerrawww.fisicaatual.com.br
www.fisicaatual.com.brO 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 ABSe 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.
Circuito em Sériewww.fisicaatual.com.brTodos elementos são percorridos pela mesma corrente.chavegeradorSe uma lâmpada for desconectada, as outras não funcionam.
Circuito em Paralelowww.fisicaatual.com.brTodos elementos são submetidos à mesma diferença de potencial. A corrente total se divide entre eles.chavescorrente de elétronscgeradorSe uma lâmpada for desconectada, as outras continuarão brilhando da mesma maneira.
www.fisicaatual.com.brLâmpada está submetida a uma ddp de 110V.
www.fisicaatual.com.brAs lâmpadas, o ferro de passar e o aquecedor estão ligados em paralelo. Podemos ligar ou desligar um deles sem alterar os restantes.
RRR123BCDAi3i1i2i-       = VAB + VBC + VCDAssociação de Resistoreswww.fisicaatual.com.brA) Em série:i1 = i2 = i3 = iReq = R1 + R2 + R3
Ri1 1 Ri2AB 2Ri3 3ii-+       = constantewww.fisicaatual.com.brb) Em paralelo:i1 + i2 + i3 = i
www.fisicaatual.com.brANALOGIA COM A LIGAÇÃO EM SÉRIE E EM PARALELO
iiiiCurto-Circuitowww.fisicaatual.com.brObserve a lâmpada da figura abaixo:ABSeu filamento funciona como a resistência da relação i = Vamos unir os pontos A e B diretamente:ABSe R = 0: i         ∞        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-circuito.
AAwww.fisicaatual.com.brInstrumentos Elétricos de MedidaAmperímetroAmede intensidade de corrente(i):ii 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.VVVoltímetrowww.fisicaatual.com.brmede diferença de potencial:VAABBiii = 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.Potência Elétricawww.fisicaatual.com.briΔViP: potência elétrica (W)V: tensão elétrica (d.d.p) (V)i: intensidade da  (A)P = ΔV . i
100 W60 W220 VP = ΔV . iComo as duas lâmpadas estão submetidas à mesma ddp, a lâmpada de maior potência (100 W) é percorrida por maior corrente.
VAi = 2,0 AΔV = 100 VP=100 x 2 = 200W
Efeito JouleTransforma-seENERGIATÉRMICAENERGIAELÉTRICAemiiRP: potência elétrica (W)R: resistência elétrica (Ω)i: intensidade de corrente (A)P = ΔV . iP = Ri2ΔV = i.R

Circuitos elétricos

  • 1.
  • 2.
    A condição básicapara 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.correnteelétricad.d.pwww.fisicaatual.com.brCHOQUE ELÉTRICO
  • 3.
    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.www.fisicaatual.com.br
  • 4.
    Assim como todoelemento 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: área de contato;
  • 5.
    pressão decontado;
  • 6.
  • 7.
    umidade dapele.Rwww.fisicaatual.com.br
  • 8.
    mão/pémão/mãopé/pétórax/péwww.fisicaatual.com.brA resistência elétricadepende também da trajetória da corrente elétrica pelo corpo humano:VnV3V4V2V1Ponto Escoando EnergiaElétrica para terra
  • 9.
    No momento dochoque, 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.Rwww.fisicaatual.com.br
  • 10.
    Pela 1ª Leide Ohm:VI =RRIVonde:I = intensidade da corrente elétrica;V = tensão elétrica (d.d.p.);R = resistência elétrica.www.fisicaatual.com.br
  • 11.
    Quando maiora tensão ( V ), maior será a intensidade da corrente ( I ) que circula pelo corpo;
  • 12.
    Quanto menora 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.www.fisicaatual.com.br
  • 13.
    Resistência do CorpoTambéma 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.RPele seca: R = 100 000 Pele molhada: R = 1 000www.fisicaatual.com.br
  • 14.
    INTENSIDADE DA CORRENTE ALTERNADA (50 / 60 HZ) QUE PERCORRE O CORPOPERTURBAÇÕES POSSÍVEISDURANTE O CHOQUEESTADOPOSSÍVELSALVAMENTORESULTADO FINAL1 miliampère____NORMAL.NORMAL.NENHUMA. SENSAÇÃO CADA VEZ MAIS DESAGRADÁVEL, À MEDIDA QUEA INTENSIDADE AUMENTA. CONTRAÇÃO MUSCULARES.NORMAL.1 a 9miliampèreNORMAL.DESNECESSÁRIO..SENSAÇÃO DOLOROSA. CONTRAÇÕES VIOLENTAS. ASFIXIA. ANOXIA. ANOXEMIA. PERTURBAÇÕES CIRCULATÓRIA.RESPIRAÇÃOARTIFICIAL.MORTE APARENTE.RESTABELECIMENTO. 9 a 20miliampèresSENSAÇÃO INSUPORTÁVEL.CONTRAÇÕES VIOLENTAS. ASFIXIA. ANOXIA. ANOXEMIA.FIBRILAÇÃO VENTRICULAR.MUITAS VEZES NÃO HÁ TEMPO DE SALVAR E A MORTE OCORRE EM POUCOS MINUTOS.MORTE APARENTE.RESPIRAÇÃOARTIFICIAL.20 a 100 miliampèresASFIXIA IMEDIATA. FIBRILAÇÃO VENTRICULAR. ALTERAÇÕES MUSCULARES. QUEIMADURAS.Acima de 100 miliampèresMORTE POSTERIOROU IMEDIATA.MORTE.MUITO DIFÍCIL. Vários AmpèresPRATICAMENTE IMPOSSÍVEL.MORTE POSTERIOROU IMEDIATA.ASFIXIA IMEDIATA.QUEIMADURAS GRAVES.MORTE.Nota: A intensidade da corrente e o tempo de exposição, são fatores determinantes.www.fisicaatual.com.br
  • 15.
    Probabilidade de recuperaçãoda vítima de choque elétrico após a parada respiratória100%95%810%715%625%560%475%390%295%1100%204060801000Chance de recuperação da vítima (%)www.fisicaatual.com.brTempo em minutos para iniciar a reanimação cardio-pulmonar
  • 16.
    Os efeitos dochoque elétrico no corpo humano variam e dependem principalmente dos seguintes fatores:Intensidadeda CorrenteQuanto 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.www.fisicaatual.com.br
  • 17.
    FreqüênciaAs correntes elétricasde alta freqüência são menos perigosas ao organismo humano do que as de baixa freqüência.Tempo de DuraçãoQuanto maior for o tempo de exposição à corrente elétrica, maior será seu efeito danoso no organismo.www.fisicaatual.com.br
  • 18.
    Natureza da CorrenteOcorpo 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.CACCwww.fisicaatual.com.br
  • 19.
    Condições Orgânicas doIndivíduoOs 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.www.fisicaatual.com.br
  • 20.
    Percurso da CorrenteOsefeitos 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.www.fisicaatual.com.br
  • 21.
    Percurso 1Ligação dedois 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.NeutroFaseIsoladowww.fisicaatual.com.br
  • 22.
    Percurso 2A correnteentra por uma das mãos e sai pela outra, percorre o tórax, e atinge a região dos centros nervosos que controlam a respiração, os músculos dotórax e o coração. É um dos percursos mais perigosos.Dependendo do valor da corrente produzirá asfixia e fibrilação ventricular, ocasionando uma parada cardíaca.FaseNeutroMaterial IsolanteTerrawww.fisicaatual.com.br
  • 23.
    www.fisicaatual.com.brO pássaro tocaapenas 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 ABSe 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.
  • 24.
    Circuito em Sériewww.fisicaatual.com.brTodoselementos são percorridos pela mesma corrente.chavegeradorSe uma lâmpada for desconectada, as outras não funcionam.
  • 25.
    Circuito em Paralelowww.fisicaatual.com.brTodoselementos são submetidos à mesma diferença de potencial. A corrente total se divide entre eles.chavescorrente de elétronscgeradorSe uma lâmpada for desconectada, as outras continuarão brilhando da mesma maneira.
  • 26.
  • 27.
    www.fisicaatual.com.brAs lâmpadas, oferro de passar e o aquecedor estão ligados em paralelo. Podemos ligar ou desligar um deles sem alterar os restantes.
  • 28.
    RRR123BCDAi3i1i2i- = VAB + VBC + VCDAssociação de Resistoreswww.fisicaatual.com.brA) Em série:i1 = i2 = i3 = iReq = R1 + R2 + R3
  • 29.
    Ri1 1 Ri2AB2Ri3 3ii-+ = constantewww.fisicaatual.com.brb) Em paralelo:i1 + i2 + i3 = i
  • 30.
    www.fisicaatual.com.brANALOGIA COM ALIGAÇÃO EM SÉRIE E EM PARALELO
  • 31.
    iiiiCurto-Circuitowww.fisicaatual.com.brObserve a lâmpadada figura abaixo:ABSeu filamento funciona como a resistência da relação i = Vamos unir os pontos A e B diretamente:ABSe R = 0: i ∞ 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-circuito.
  • 32.
    AAwww.fisicaatual.com.brInstrumentos Elétricos deMedidaAmperímetroAmede intensidade de corrente(i):ii para medir uma corrente igual a que passa na lâmpada, ele deve ser ligado em série com a lâmpada.
  • 33.
    para nãoalterar a corrente que passa na lâmpada, o amperímetro ideal deve ter resistência desprezível.VVVoltímetrowww.fisicaatual.com.brmede diferença de potencial:VAABBiii = 0 O voltímetro é sempre ligado em paralelo.
  • 34.
    Para nãoalterar 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.Potência Elétricawww.fisicaatual.com.briΔViP: potência elétrica (W)V: tensão elétrica (d.d.p) (V)i: intensidade da (A)P = ΔV . i
  • 35.
    100 W60 W220VP = ΔV . iComo as duas lâmpadas estão submetidas à mesma ddp, a lâmpada de maior potência (100 W) é percorrida por maior corrente.
  • 36.
    VAi = 2,0AΔV = 100 VP=100 x 2 = 200W
  • 37.
    Efeito JouleTransforma-seENERGIATÉRMICAENERGIAELÉTRICAemiiRP: potênciaelétrica (W)R: resistência elétrica (Ω)i: intensidade de corrente (A)P = ΔV . iP = Ri2ΔV = i.R