Este documento apresenta conceitos básicos de eletricidade, incluindo definições de carga elétrica, corrente elétrica, tensão, resistência e suas unidades de medida. Explica como circuitos elétricos funcionam e introduz a Lei de Ohm para calcular corrente, tensão e resistência.

1. ELETROELETRÔNICA
UD I: - ELETRICIDADE BÁSICA (ELE 200)

2. OBJETIVOS
 Definir Íons (positivos / negativos), condutor, isolante
elétrico, carga / força elétrica e campo elétrico
 Definir tensão e corrente elétrica, com suas respectivas
unidades;
 Definir e Explicar a constituição, o funcionamento, as
características e as aplicações dos resistores.
 Definir tensão e corrente elétrica, com suas respectivas
unidades;
 Definir resistência elétrica e sua unidade;
 Calcular o resistor equivalente, a tensão e a corrente, nas
associações série, paralela e mista.
 Definir força, energia, potência elétrica, unidades de potencial
elétrico e Calcular a potência e a energia elétrica.
 Definir diferença de potencial, força eletromotriz, resistência
interna de um gerador e Citar os tipos de geradores elétricos.
 Definir nó, braço ou ramo, malha nos circuitos elétricos e
Explicar as Leis dos Nós e as Leis das Malhas no cálculo de
tensão e de corrente nos circuitos elétricos;
 Definir imã permanente e suas propriedades;
 Explicar as Leis do Magnetismo.

3. Conceitos Básicos
Observe as duas figuras a seguir. Nelas
podemos identificar alguns elementos conhecidos,
mesmo para pessoas que não tenham
conhecimentos de eletricidade. A Fig 01 mostra
uma bateria , uma lâmpada e um interruptor. A
lâmpada está apagada. A Fig 02 mostra a mesma
bateria e a mesma lâmpada , agora acesa. Por que
a lâmpada está apagada ? Por que a lâmpada está
acesa ? As respostas você obterá quando alguns
conceitos de eletricidade forem colocados a
seguir.

6. Conceitos Básicos
Todas as substâncias são constituídas de átomos
e moléculas. Por exemplo a substância chamada de
água, cuja fórmula química é H2O, é constituída de
dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de
oxigênio(O) os quais tem características totalmente
diferentes da água.
Os átomos por sua vez são constituídos de
minúsculas partículas: os prótons, os elétrons e
os nêutrons. Os prótons estão localizados na parte
central do átomo chamada de núcleo, enquanto os
elétrons giram ao seu redor em órbitas bem
definidas, de forma parecida com os planetas
girando ao redor do sol.

7. Conceitos Básicos
Nas duas figuras ao lado temos
os desenhos do modelo mais simples
que representa um átomo: O núcleo
central no qual estão os prótons e os
nêutrons, e ao redor deste, girando,
os elétrons . Existem varias órbitas ,
com diferentes números de elétrons
girando em cada uma. A última
camada, chamada de camada
valência é a que tem maior
interesse, pois a diferença entre os
principais materiais usados na
eletrônica tem o seu comportamento
determinado pela característica desta
camada.

8. Conceitos Básicos
Prótons e elétrons tem uma propriedade física
chamada de carga elétrica.
Cargas elétricas (elétrons) em movimento produzem
uma corrente elétrica e é essa corrente elétrica que
permite que nós tenhamos certas comodidades (ver tv,
etc.). Para gerar uma corrente elétrica precisamos de um
caminho (condutor) para as cargas elétricas percorrerem e
de um dispositivo que forneça a energia necessária para
que essas cargas se desloquem por esse caminho. Este
dispositivo é chamado de Gerador de Tensão. Pilhas e
baterias são exemplos de geradores de tensão. Outro
elemento importante são os isolantes , sem os quais não
seria possível tudo isso.
Um isolante não deixa as cargas elétricas se
movimentarem pelo seu interior. Plásticos, madeira,
borracha, vidro e o ar são exemplos de isolantes.

9. Respondendo a pergunta
do inicio
Observe as figuras a seguir, são
semelhantes às do inicio, a diferença é que não
tem o interruptor. A lâmpada está apagada pois
não existe caminho para as cargas se
deslocarem (na Fig 1- interruptor aberto).
Quando um caminho é criado (no caso da Fig 2
- fechando o interruptor) ligando a lâmpada à
bateria, a lâmpada acende (a energia dos
elétrons é convertida em luz).

12. Respondendo a pergunta
do inicio
É importante notar que o caminho não existe porque o
ar é isolante. Observe que a corrente elétrica tem um
sentido bem definido: a corrente sai do pólo positivo, percorre
o circuito e retorna para a bateria entrando pelo pólo negativo
pois neste caso a corrente é chamada de CONTÍNUA (CC) e o
gerador que a produziu, GERADOR DE TENSÃO
CONTÍNUA. A corrente cujo sentido está indicado na Fig 2 é
chamada de corrente convencional (sai do pólo positivo,
percorre o circuito retornando pelo pólo negativo). A corrente
real, de elétrons, se movimenta no sentido contrário ao da
corrente convencional. O sentido que é usado é o
convencional.

13. Respondendo a pergunta
do início
Observe que isso não modifica o funcionamento
de qualquer dispositivo eletrônico, é como o lado que
os carros se movimentam. Qual o correto? O lado
direito (aqui no Brasil e maioria dos paises) ou o lado
esquerdo da rua (Inglaterra e alguns paises)? Não
importa, qualquer que seja o lado, o carro funciona da
mesma forma, só devemos ter o cuidado de lembrar
em que pais estamos dirigindo. Pois é a mesma coisa
com o sentido da corrente. O SENTIDO QUE
ADOTAREMOS É O CONVENCIONAL.

14. Exemplo de Circuito
Elétrico
Circuito elétrico é todo caminho fechado
percorrido pelos elétrons, é constituído de no
mínimo um gerador, fios condutores, e de no
mínimo um receptor.
Agora que você já sabe alguns conceitos
básicos qualitativos de eletricidade, precisamos dar
alguns conceitos quantitativos (valores) e para isso
precisamos conhecer as unidades de medida das
grandezas que conhecemos.

15. UNIDADES DE MEDIDAS
Grandeza Elétrica Unidade Símbolo
Carga elétrica Coulomb C
fluxo de cargas ou intensidade de corrente Ampére A
Tensão elétrica ou diferença de potencial
Volt
(ddp )

16. UNIDADES DE MEDIDAS
Para algumas das grandezas podemos dar um
significado físico.
Assim é que o Coulomb pode ser definido como
sendo a quantidade de carga correspondente a
6,25 x 1018 elétrons.
1C = 6,25 x 1018 elétrons.
1 Ampére corresponde a um fluxo de 6,25 x 1018
elétrons por segundo ou 1Coulomb por segundo
1A=1C/s
Genericamente I =Q / t ou Q = I.t

17. UNIDADES DE MEDIDAS
Onde I é a intensidade da corrente em
Ampéres (A), Q a quantidade de carga (em
C) que atravessa uma secção do condutor no
intervalo de tempo t (em s).
Muitas vezes devemos recorrer ao múltiplo
ou ao submúltiplo de uma unidade.
A seguir os múltiplos e submúltiplos mais
usados das grandezas acima.

18. UNIDADES DE MEDIDAS
Unidade Submúltiplo Múltiplo
1milicoulomb=10-3C=1mC 1KiloCoulomb=103C=1KC
Coulomb 1microcoulomb=10-6C=1µC 1Megacoulomb=106C=1MC
1nanocoulomb=10-9C=1nC 1Gigacoulomb=109C=1GC
1miliampere=10-3A=1mA 1Kiloampere=103A=1KA
Ampére 1microampere=10-6C=1µA 1Megaampere=106C=1MA
1nanoampere=10-9C=1nA 1Gigaampere=109C=1GA
1milivolt=10-3A=1mV 1Kilovolt=103V=1KV
Volt 1microvolt=10-6C=1µV 1Megavolt=106C=1MV
1nanovolt=10-9C=1nV 1Gigavolt=109C=1GV

19. Exemplo 1:
A intensidade da corrente em um
condutor é de 2A. Qual a quantidade de
carga que passa por uma secção do fio
em:
b) 1s
c) 10s
d) 10ms

20. Respostas
De acordo com a expressão Q = I.t, onde
Q é a carga em C, I a intensidade em A e t o
tempo em s. Portanto só precisamos
substituir na expressão acima em cada caso:
 Q = 2A.1s = 2C
 Q = 2A.10s = 20C
 Q = 2A.10.10-3s = 20.10-3A = 20mA.

21. Resistência Elétrica
- 1 Lei de OHM -
a
Você já sabe que uma corrente elétrica é uma
movimentação de elétrons. Esses elétrons ao se
deslocarem pelo interior do condutor se chocarão
contra os átomos, isto é, ao se movimentarem os
elétrons sofrerão uma oposição. A medida desta
oposição é dada pela resistência elétrica do condutor
(R). A resistência elétrica pode ser calculada se a
tensão aplicada (U) e a intensidade da corrente(I)
forem conhecidas, sendo calculada por:
R = U / I ou U = R . I ou ainda I=U/R

22. Resistência Elétrica
- 1 Lei de OHM -
a
Esta expressão é conhecida por 1a Lei de OHM, na
qual U é especificado em Volts (V) , I em Ampéres
(A) e a resistência R será dada em OHMS.
Se por exemplo a tensão aplicada no condutor for
igual a 2V e a corrente resultante for igual a 1A,
significa que a resistência do condutor será de R
= 2V/1A = 2Ω.
Observe que a resistência do condutor é
constante, isto é, se a tensão aplicada mudar para
10V a relação entre a tensão e a corrente deverá ser a
mesma (2Ω e para isso a corrente a corrente deverá
ter intensidade de:
I = U / R = 10V / 2Ω = 5A.

23. Exemplo 2:
Qual a intensidade da corrente em um
condutor que tem resistência de 1000Ω se
a tensão aplicada for de:
b) 2V
c) 100V
d) 50mV

24. Respostas
Para cada caso deveremos especificar U
em Volts e R em OHMS
 I = 2V / 1000Ω = 0,002A = 2mA
 I = 100V/1000Ω = 0,1A = 100mA
 I = 50mV/1000Ω = 50.10-3V / 1000Ω =
50.10-3/10-3Ω = 50.10-6A = 50 µA

25. Exemplo 3:
Qual deve ser a tensão em um condutor
de 10KΩ de resistência para a corrente
tenha intensidade de:
 2mA
 0,05A
 20µA

26. Respostas
Para determinar a tensão dado a resistência e a
corrente usamos a 1ª Lei de OHM na forma:
U = R.I se R em OHMS e I em AMPERES U será
obtido em VOLTS
 U = 10.103.2.10-3 = 20V
 U = 10.103.5.10-2= 50.101 =500V
 U = 10.103.20.10-6= 200.10-3V = 200mV = 0,2V

27. Condutância (G)
Dado um condutor de resistência elétrica
R, definimos a sua condutância como
sendo:
G = 1/R a condutância é o inverso da
resistência e R = 1/G
Quanto maior a resistência menor a
condutância.
Quanto maior a condutância menor a
resistência.
A unidade de condutância é chamada
de Siemens (S)

28. Condutância (G)
1S é a condutância de um condutor que tem uma
resistência de 1Ω. Se a resistência é de 2Ω então a
condutância será de 0,5S (não esqueça um é o inverso
do outro !!!). E se a condutância fosse de de 2S, qual
seria a resistência? Fácil! Como R = 1 / G, então
R = 1/2S = 0,5Ω .
Na prática costumamos usar mais resistência para
caracterizar a capacidade de um material de conduzir
bem ou não a corrente, mas existem algumas
situações onde usamos condutância.

29. Resistores
Resistores são componentes construídos
para apresentar um determinado valor de
resistência elétrica. Os materiais mais usados
na sua construção são o carbono , metais e
ligas. A figura mostra o aspecto físico de um
resistor de valor fixo e o seu símbolo.

30. Resistores
Resistor fixo
Resistores de filme metálico de diversas
potências
Símbolo Exemplos de resistores fixos - Filme
metálico e SMD

31. Resistores
Muitas vezes precisamos que o valor da
resistência varie,(por exemplo quando você
está aumentando o volume do seu rádio,
variando a luminosidade da lâmpada no painel
do carro) neste caso deveremos usar um
resistor variável. Existem diversos tipos de
resistor variável. A figura mostra o aspecto
físico de um resistor variável e o seu
símbolo.

32. Resistores
Simbologia
Potenciômetro
( resistor variável ) de carvão

33. Resistores
Potenciômetro (aspecto físico)

34. Código de Cores
Os valores de resistência não podem ser
quaisquer (senão viraria uma bagunça !!) ,
sendo padronizados, e na maioria das vezes
não são escritos , mas sim codificados na forma
de anéis coloridos colocados ao redor do corpo
do resistor. No caso mais comum são 4 faixas
coloridas , as três primeiras se referem ao valor
nominal e a quarta à tolerância. A figura
mostra o código de cores

35. Código de Cores
Código de Cores
Cor 1ºA.S(A) 2ºA.S(B) Mult.(C) Tol(D)
nenhuma - - - ±20
Prata - - 10-2 ±10
Ouro - - 10-1 ±5
Preto - 0 100
Marrom 1 1 101 ±1
Vermelho 2 2 102 ±2
Laranja 3 3 103
Amarelo 4 4 104
Verde 5 5 105
Azul 6 6 106
Violeta 7 7 107
Cinza 8 8 108
Branco 9 9 109

36. Código de Cores
A ausência da quarta faixa indica uma tolerância de 20%.

37. Código de Cores
Como deveremos ler o código de um
resistor? De acordo com a figura, temos 4 anéis
coloridos (no caso de resistores de filme
metálico são 5 faixas):
A primeira faixa representará o 1º
algarismo significativo(1AS), a segunda faixa o
2º algarismo significativo (2AS) a terceira o
fator de multiplicação e a quarta faixa a
tolerância. A seguir um exemplo para
esclarecer melhor.

38. Exemplo 4
Seja um resistor que tem as três
primeiras faixas vermelhas e a quarta
prata. Qual o seu valor nominal?
Solução: de acordo com o código
de cores vermelho = 2 e prata
quando é a quarta faixa ( tolerância
é 10% ), logo:
R = 22 X 102 ± 10% = 2200Ω ±
220. O valor nominal é 2K2 e com
essa tolerância é possível encontrar
resistores com valor efetivo de
1980Ω a 2420Ω

39. Exemplo 5
Seja um resistor que tem a
primeira faixa verde, a segunda
vermelha, a terceira preta e a
quarta ouro. Qual o seu valor
nominal?
Solução: de acordo com o
código de cores – verde = 5,
vermelho = 2, preto = X 1 e ouro
quando é a quarta faixa ( tolerância
é 5% ), logo:
R = 52 X 1 ± 5% = 52Ω ± 2,6.
O valor nominal é 52Ω e com essa
tolerância é possível encontrar
resistores com valor efetivo de
50Ω a 54Ω.

40. Código de Cores
Importante: a primeira faixa
nunca é preta

41. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -

42. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -

43. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -
Para cada teste assinale uma alternativa
1. Em um condutor metálico os
portadores de carga são:
a) Íons
b) Elétrons livres
c) Prótons
d) Nêutrons

44. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -
2. A intensidade da corrente elétrica
em um condutor é de 0,5A, o que
corresponde a :
a) 0,5 elétrons por segundo
b) 0,5.10-19 Coulombs por segundo
c) 0,5.1018eletrons por segundo
d) 0,5 Coulombs por segundo.

45. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -
3. Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) para
cada afirmação.
Condutores são substâncias que permite que cargas
elétricas se movimente pelo seu interior V F
Se um condutor tem uma resistência de 10Ω , uma
tensão de 5V aplicada resultará em uma corrente de V F
2A.
A condutância de um resistor de 10W é de 0,1 S
V F
Um resistor tem as faixas: 1ª: preta 2ª: Marrom 3ª:
preta logo R =10Ω V F

46. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -
4. A tensão em um condutor é 2,4V e a
intensidade da corrente é de 0,8A.
Podemos afirmar que a resistência do
condutor é de :
 2,4 Ω
 3Ω
 1,25 Ω
 0,33 Ω

47. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -

48. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -
1800 5
680 5
6800 10
1000 10

49. ELETRICIDADE BÁSICA C.C
- Testes -