Eletricidade Geral

Técnico em Automação Industrial

Prof. Júlio

Capítulo 01

1 - Estrutura da MATÉRIA.

Toda matéria é composta por ÁTOMOS.

- Estrutura dos ÁTOMOS.

A estrutura do átomo é composta pelo NÚCLEOe pela ELETROSFERA.

- NÚCLEO do Átomo.

Possuí partículas sub-atômicas chamadas de PRÓTONS e NEUTRÔNS.

- ELETROSFERA do Átomo.

Possuí partículas sub-atômicas chamadas de ELÉTRONS.

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 (-)

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.

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.

– FORMAS de Eletrizar (Ionizar) um corpo.

Podemos eletrizar um corpo de 03 formas:

- Eletrização pelo ATRITO;

- Eletrização pelo CONTATO;

- Eletrização pela INDUÇÃO.

– 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).

– 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.

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)

– 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.

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.

Camadas da Eletrosfera e Elétrons “livres”.

Camadas da Eletrosfera

Elétron-livre

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).

Valor – 1,6 x 10-19

C.

7– CARGA Elétrica de um CORPO.Definição: É a QUANTIDADE de CARGA ELÉTRICAFUNDAMENTAL (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

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 PEQUENAQUANTIDADE DE ENERGIA é capaz de transformá-los em ELÉTRONS-LIVRES conduzindo facilmente a eletricidade,

Exemplos de CONDUTORES ELÉTRICOS:

- Ferro

- Alumínio

- Cobre

- Latão

- Ouro

- Metais em geral

9 - ISOLANTES ELÉTRICOS

Definição:

Materiais cujo ELÉTRONS DA ÚLTIMA CAMADA(camada de valência) estão FORTEMENTELIGADOS 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.

Exemplos de ISOLANTES ELÉTRICOS:

- Vidro

- Borracha

- Plástico

- Agua pura

- PVC

- Porcelana

- Ar seco

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.

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).

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.

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.

DIREÇÃO das linhas de campo – Força de atração

Cargas Positivas Cargas Negativas