Eletricidade capítulo 01

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Eletricidade capítulo 01

  1. 1. Eletricidade Geral Técnico em Automação Industrial Prof. Júlio
  2. 2. Capítulo 01 1 - Estrutura da MATÉRIA. Toda matéria é composta por ÁTOMOS. - Estrutura dos ÁTOMOS. A estrutura do átomo é composta pelo NÚCLEO e pela ELETROSFERA.
  3. 3. - NÚCLEO do Átomo. Possuí partículas sub-atômicas chamadas de PRÓTONS e NEUTRÔNS. - ELETROSFERA do Átomo. Possuí partículas sub-atômicas chamadas de ELÉTRONS.
  4. 4. 2 – CARGAS elétricas. As partículas sub-atômicas possuem CARGAS ELÉTRICAS conforme descrito abaixo: - Nêutrons – Possuem carga elétrica NEUTRA. Carga Elétrica Nula - Prótons – Possuem carga elétrica de orientação POSITIVA. Carga Elétrica (+) - Elétrons – Possuem carga elétrica de orientação NEGATIVA. Carga Elétrica (-)
  5. 5. 3 – Forças de ATRAÇÃO e REPULSÃO entre cargas elétricas. As cargas elétricas de um corpo se ATRAEM ou se REPELEM conforme a regra abaixo: - Cargas elétricas de SINAIS IGUAIS se REPELEM. - Cargas elétricas de SINAIS OPOSTOS se ATRAEM.
  6. 6. 4 – ELETRIZAÇÃO (Ionização) dos corpos. Um corpo é considerado NEUTRO quando o seu número de PRÓTONS e ELÉTRONS são IGUAIS. Quando o número de PRÓTONS e ELÉTRONS de um corpo são DIFERENTES, dizemos que o corpo está ELETRIZADO (Ionizado): - Corpo NEUTRO (Não-Ionizado). Número de PRÓTONS e ELÉTRONS são IGUAIS. - Corpo ELETRIZADO (Ionizado). Número de PRÓTONS e ELÉTRONS são DIFERENTES.
  7. 7. – FORMAS de Eletrizar (Ionizar) um corpo. Podemos eletrizar um corpo de 03 formas: - Eletrização pelo ATRITO; - Eletrização pelo CONTATO; - Eletrização pela INDUÇÃO.
  8. 8. – ELETRIZAÇÃO por ATRITO. TRANSFERÊNCIA de ELÉTRONS através do ATRITO entre dois CORPOS NEUTROS DIFERENTES. O corpo A ficará eletrizado NEGATIVAMENTE (Excesso de elétrons) e o corpo B ficará eletrizado POSITIVAMENTE (falta de elétrons).
  9. 9. – ELETRIZAÇÃO por CONTATO. TRANSFERÊNCIA de ELÉTRONS pelo CONTATO entre um CORPO NEUTRO e um CORPO ELETRIZADO, ou entre dois CORPOS ELETRIZADOS. Enquanto houver DIFERENÇA de CARGAS , haverá TRANSFERÊNCIA de ELÉTRONS.
  10. 10. ELETRIZAÇÃO por CONTATO. Corpo neutro Corpo Eletrizado (Qtde. elétrons=prótons) (Excesso de 6 elétrons) Corpo Eletrizado Corpo Eletrizado (Excesso de 3 elétrons) (Excesso de 3 elétrons)
  11. 11. – ELETRIZAÇÃO por INDUÇÃO. Ocorre quando INDUZIMOS uma REORGANIZAÇÃO das CARGAS ELÉTRICAS em um corpo neutro através da aproximação de um corpo eletrizado. Após induzirmos esta reorganização, conectamos um cabo à terra para “drenarmos” as cargas positivas deste corpo. Lembrando que o número de prótons em um corpo sempre será o mesmo.
  12. 12. 5 – Modelo Atômico e Elétrons “livres”. Conforme já estudamos, toda matéria é composta por elétrons e estes por sua vez são formados basicamente pelo núcleo e pela eletrosfera. Este modelo atômico, assemelha-se ao nosso sistema solar, onde o Sol é o núcleo do átomo, as órbitas dos planetas é a eletrosfera e os planetas são os elétrons. Um átomo pode ter no máximo 07 camadas “órbitas” (K;L;M;N;O;P e Q) na sua eletrosfera, sendo a última camada chamada de camada de valência. Devido os elétrons desta camada de valência estarem mais distantes do núcleo do átomo (prótons), as forças de atração entre os elétrons e os prótons do núcleo são pequenas e os elétrons podem facilmente desprenderem-se da sua órbita tornando-se um “elétron livre”. São estes elétrons-livres que conduzem a corrente elétrica em um circuito.
  13. 13. Camadas da Eletrosfera e Elétrons “livres”. Camadas da Eletrosfera Elétron-livre
  14. 14. 6 – Carga Elétrica FUNDAMENTAL. Definição: É a MENOR CARGA ELÉTRICA que já foi medida. É equivalente a carga de UM PRÓTON ou UM ELÉTRON. Unidade – Coulomb. Símbolo – (C). -19 Valor – 1,6 x 10 C.
  15. 15. 7– CARGA Elétrica de um CORPO. Definição: É a QUANTIDADE de CARGA ELÉTRICA FUNDAMENTAL (quantidade de elétrons e/ou prótons) que um CORPO possui e pode ser expressa através da fórmula: Q = n x q Onde: Q = carga elétrica do corpo. n = número de prótons ou elétrons em excesso de um corpo. q = carga elétrica fundamental
  16. 16. 8 - CONDUTORES ELÉTRICOS Definição: Materiais cujo os ELÉTRONS da ÚLTIMA CAMADA (camada de valência) estão FRACAMENTE LIGADOS AO PRÓTONS DO NÚCLEO do átomo, sendo que uma PEQUENA QUANTIDADE DE ENERGIA é capaz de transformá-los em ELÉTRONS-LIVRES conduzindo facilmente a eletricidade,
  17. 17. Exemplos de CONDUTORES ELÉTRICOS: - Ferro - Alumínio - Cobre - Latão - Ouro - Metais em geral
  18. 18. 9 - ISOLANTES ELÉTRICOS Definição: Materiais cujo ELÉTRONS DA ÚLTIMA CAMADA (camada de valência) estão FORTEMENTE LIGADOS AOS PRÓTONS DO NÚCLEO do átomo sendo necessário uma GRANDE QUANTIDADE DE ENERGIA para torná-los elétrons-livres. São capazes de conduzirem uma QUANTIDADE MUITO PEQUENA ou NULA DE ELETRICIDADE.
  19. 19. Exemplos de ISOLANTES ELÉTRICOS: - Vidro - Borracha - Plástico - Agua pura - PVC - Porcelana - Ar seco
  20. 20. 10 – LEI DE COULUMB Quando dois corpos se aproximam, surge entre eles uma força (F) de atração ou repulsão, conforme a orientação das cargas elétricas. A força (F) que surge entre os dois corpos eletrizado segue a lei descrita abaixo: - É diretamente proporcional ao produto (multiplicação) de suas cargas elétricas. - É inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os corpos.
  21. 21. LEI DE COULUMB: F = (K.Q.q) / d2 Onde: F = Forças de atração e repulsão, expressa em Newton (N). K = Constante 9 x 109 Q e q = Intensidade das cargas elétricas dos corpos, expressa em Coulumb (C). d = Distância entre as cargas elétricas, expressa metros (M).
  22. 22. 11 – CAMPO Elétrico É a região influenciada ao redor de uma carga elétrica. As linhas de força também chamadas de linhas de campo, são linhas imaginárias que nunca terminam em um espaço livre.
  23. 23. 11 – DIREÇÃO das linhas de campo. Cargas Positivas As linhas do campo elétrico de uma carga elétrica positiva têm a direção de afastarem-se da mesma. Cargas Negativas As linhas do campo elétrico de uma carga elétrica negativa têm a direção de aproximarem-se da mesma.
  24. 24. DIREÇÃO das linhas de campo – Força de atração Cargas Positivas Cargas Negativas

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