Aula 02 – Noções de Eletricidade · 19/03/14 11:08 AM 3 Corrente Elétrica Matéria Tudo o que...
60
Disciplina: Hardware de Computadores Disciplina: Hardware de Computadores Professor: Me. Jéferson Mendonça de Limas Professor: Me. Jéferson Mendonça de Limas Aula 02 – Noções de Eletricidade Aula 02 – Noções de Eletricidade Curso Técnico em Informática Curso Técnico em Informática Integrado ao Ensino Médio Integrado ao Ensino Médio IFC – Campus Avançado Sombrio IFC – Campus Avançado Sombrio
Transcript of Aula 02 – Noções de Eletricidade · 19/03/14 11:08 AM 3 Corrente Elétrica Matéria Tudo o que...
Disciplina: Hardware de ComputadoresDisciplina: Hardware de ComputadoresProfessor: Me. Jéferson Mendonça de LimasProfessor: Me. Jéferson Mendonça de Limas
Aula 02 – Noções de EletricidadeAula 02 – Noções de Eletricidade
Curso Técnico em InformáticaCurso Técnico em Informática Integrado ao Ensino MédioIntegrado ao Ensino Médio
IFC – Campus Avançado SombrioIFC – Campus Avançado Sombrio
19/03/14 11:08 AM 2
Roteiro de AulaRoteiro de Aula
19/03/14 11:08 AM 3
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● Matéria● Tudo o que existe na natureza, possui massa e ocupa um lugar no espaço.
19/03/14 11:08 AM 4
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● Toda matéria é composta por uma parte menor conhecida como molécula;● Molécula é a menor parte da matéria que ainda conserva suas características.
HH22OO
19/03/14 11:08 AM 5
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● A menor parte da matéria é o Átomo.
19/03/14 11:08 AM 6
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Os elétrons são divididos em órbitas que circulam ao redor do núcleo;
●Normalmente nos o número total de elétrons é igual ao número de prótons, chama-se este fato de elemento equilibrado. Quando o Número de elétrons é maior que o de prótons o elemento é carregado negativamente, e quando o número de prótons é maior o elemento é carregado positivamente.
19/03/14 11:08 AM 7
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Elementos equlibrados.
19/03/14 11:08 AM 8
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Elementos negativos ou positivos.
19/03/14 11:08 AM 9
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● Um elemento positivo e outro negativo.
19/03/14 11:08 AM 10
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Classificação dos Elementos
● Elementos Condutores● Os átomos com poucos elétrons na última órbita, são
considerados bons condutores por que têm a facilidade de perder elétrons.
● Elementos Isolantes● Os átomos com muitos elétrons na última órbita, são
considerados Isolantes, pois têm a facilidade para receber elétrons.
19/03/14 11:08 AM 11
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● Nos átomos condutores, os elétrons da última camada (elétrons livres) trocam constantemente de átomo.
19/03/14 11:08 AM 12
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● Colocando um polo positivo de um lado e um negativo de outro, a troca destes elétrons passa a ser realizada de forma ordenada, assim gerando a corrente elétrica.
19/03/14 11:08 AM 13
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
● Corrente Elétrica: é o movimento ordenado dos elétrons no interior de um condutor;
●Simbolo: I (Intensidade da Corrente Elétrica);
●Unidade de Medida: ampère (A).
19/03/14 11:08 AM 14
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
23mA = 0,023 A65,2 mA = 0,0652 A
0,2 kA = 200 A6,6 kA = 6600 A
19/03/14 11:08 AM 15
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Como obter corrente elétrica?
● Através de um circuito elétrico;
● Elementos do Circuito Elétrico:● Gerador: orienta o movimento dos elétrons;● Condutor: assegura a transmissão da corrente elétrica;● Carga: utiliza a corrente elétrica.
19/03/14 11:08 AM 16
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
19/03/14 11:08 AM 17
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Existem dois tipos de corrente elétrica:● Alternada e a Contínua.
●Corrente Alternada (VAC ou CA):Corrente Alternada (VAC ou CA): corrente varia de direção e intensidade ao longo do tempo;
● Exemplos: Rede Elétrica, no Brasil a frequência da energia entregue é de 60 Hertz.
19/03/14 11:08 AM 18
Corrente ElétricaCorrente Elétrica
●Corrente Contínua (VCC ou DC): Corrente Contínua (VCC ou DC): as cargas elétricas movimentam-se em uma única direção e sem variação;
● Exemplos: Pilhas, Baterias
19/03/14 11:08 AM 19
Como Medir a Corrente Elétrica?Como Medir a Corrente Elétrica?
● Para medir a Intensidade da Corrente Elétrica utiliza-se o Amperímetro que deve ser ligado em Série ao circuito elétrico;
https://www.youtube.com/watch?v=NdU2p2Vp6Gchttps://www.youtube.com/watch?v=yz1YK8ZyxkA
19/03/14 11:08 AM 20
Outras Grandezas ElétricasOutras Grandezas Elétricas
● Tensão Elétrica● Resistência Elétrica
19/03/14 11:08 AM 21
Tensão ElétricaTensão Elétrica
● Força que impulsiona os elétrons;● Para que ocorra a movimentação dos elétrons dentro do
condutor é necessário uma força que empurre-os pelo condutor;
● A tensão elétrica também é conhecida como:● Voltagem;● DDP (Diferencial de Potencial)
19/03/14 11:08 AM 22
Tensão ElétricaTensão Elétrica
● A Tensão é aplicada para re-estabelecer o equilíbrio de um circuito, ou seja, quando existe uma diferença de elétrons entre os átomos dos elementos do circuito.
● Para facilitar imaginemos um Sistema Hidráulico:
19/03/14 11:08 AM 23
Tensão ElétricaTensão Elétrica
19/03/14 11:08 AM 24
Tensão ElétricaTensão Elétrica
19/03/14 11:08 AM 25
Tensão ElétricaTensão Elétrica
19/03/14 11:08 AM 26
Tensão ElétricaTensão Elétrica
● Pressão exercida sobre os elétrons livres para que eles se movimentem no interior de um condutor;
●Simbolo: U
●Unidade de Medida: Volts (V)
19/03/14 11:08 AM 27
Tensão ElétricaTensão Elétrica
13,8 kV = 13800 V
13,8 mV = 0,0138 V
19/03/14 11:08 AM 28
Como Medir a Tensão Elétrica?Como Medir a Tensão Elétrica?
● O equipamento utilizado para realizar a medição da Tensão Elétrica é o Voltímetro.●Ele deve ser ligado em paralelo ao circuito elétrico.
19/03/14 11:08 AM 29
Resistência ElétricaResistência Elétrica
● Dificuldade encontrada pelos elétrons para atravessar um condutor;
●Símbolo: R
● Unidade de Medida: Ohm (Ω)
19/03/14 11:08 AM 30
Lei de OhmLei de Ohm
● A Resistência é a relação existente entre a Tensão (U) e a Intensidade (I), onde a resistência é dada pela seguinte equação:
19/03/14 11:08 AM 31
Outras Variações da FórmulaOutras Variações da Fórmula
U = R x I
19/03/14 11:08 AM 32
Potência ElétricaPotência Elétrica
● Capacidade de gerar trabalho;
● Símbolo: P
● Unidade de Medida: watt (W)
19/03/14 11:08 AM 33
Fórmulas para PotênciaFórmulas para Potência
P = R x I²
P = V x I
19/03/14 11:08 AM 34
ExemplosExemplos
● Qual a tensão em um circuito elétrico que passe com uma resistência de 100Ω com uma corrente de 1A?
●Qual a potência de uma batedeira usa para funcionar quando a sua resistência é de 4Ω e sua tensão elétrica é de 110V ?
19/03/14 11:08 AM 35
Materiais Condutores e IsolantesMateriais Condutores e Isolantes
●Condutores:Condutores: Materiais que possuem poucos elétrons na última órbita e com isso permitem a livre movimentação destes;
● Exemplos: Metais (Cobre, Alumínio e Ferro), Soluções Aquosas (Sulfato de cobre, ácido sulfúrico), etc...
●Isolantes:Isolantes: Materiais com muitos elétrons na última órbita e com isso dificultam a movimentação dos elétrons;
● Exemplos: borracha, madeira, vidro, plástico, etc...
19/03/14 11:08 AM 36
Materiais Condutores e IsolantesMateriais Condutores e Isolantes
19/03/14 11:08 AM 37
Fenômenos ElétricosFenômenos Elétricos
●São distúrbios que a corrente elétrica apresenta devido a fenômenos naturais, interferência eletromagnéticas ou equipamentos externos que fazem com que a corrente elétrica não seja uma senoide perfeita.
● Estes fenômenos são de fundamental importância, pois a maioria deles pode causar problemas nos micro-computadores.
19/03/14 11:08 AM 38
Corrente Elétrica NormalCorrente Elétrica Normal
19/03/14 11:08 AM 39
Principais Distúrbios Principais Distúrbios (Alterações na Senoide da Corrente Elétrica)(Alterações na Senoide da Corrente Elétrica)
1. Surtos de Tensão2. Ruídos de Linha3. Distorção Harmônica4. Sub-Tensão5. Sobre-Tensão6. Pequenas Interrupções7. Grandes Interrupções8. Variação de Frequência
19/03/14 11:08 AM 40
1. Surto de Tensão1. Surto de Tensão● Alterações bruscas na Energia, ou seja, subida muito rápida da tensão elétrica;
● Acontece com mais frequência no verão pela ação dos raios;● Potencialmente mais perigosa, provoca muitos estragos;● Nos Computadores: queimam placas, Discos Rígidos e Fontes
de Alimentação.
19/03/14 11:08 AM 41
2. Ruídos de Linha2. Ruídos de Linha
● Leve alteração na frequência da Energia, provocando uma alteração da senoide;
● Muito comum ao serem ligados no circuito elétrico motores;● Provocam chuviscos nos Monitores e Televisores.
19/03/14 11:08 AM 42
3. Distorção Harmônica3. Distorção Harmônica
● Característica de ser uma deformação na senoide e geralmente ocorre com adição de equipamentos com grande consumo de energia em sua partida de funcionamento;
● Pode provocar a desenergização momentânea da fonte de alimentação dos equipamentos, travar o micro-computador;
19/03/14 11:08 AM 43
4 e 5. Sub e Sobre Tensão4 e 5. Sub e Sobre Tensão●Sub-tensão:Sub-tensão: quando o fornecimento de energia está abaixo do limite aceitável, nos computadores provoca a perda de dados e travamentos;●Sobre-tensão:Sobre-tensão: ocorre quando o fornecimento de energia fica acima do limite aceitável, pode queimar os equipamentos.
19/03/14 11:08 AM 44
6. Pequenas Interrupções 6. Pequenas Interrupções (Efeito Flicker)(Efeito Flicker)
●Interrupções no fornecimento de energia muito rápidas, geralmente não perceptível pelo usuário;
● Essas interrupções são na casa dos milésimos de segundo;● Nos computadores pode provocar perda de dados,
corrompimento de arquivos e travamentos.
19/03/14 11:08 AM 45
7. Grandes Interrupções 7. Grandes Interrupções (Black out)(Black out)
● O fornecimento da energia sofre uma interrupção que pode durar de alguns minutos até mesmo horas;
● Para os computadores, causa a perda de dados, corrompimento dos arquivos;
● Grande prejuízo as empresas, pois ficam sem poder realizar suas atividades.
19/03/14 11:08 AM 46
8. Variação de Frequência8. Variação de Frequência● Quando a energia fornecida tem sua frequência alterada, encurtando ou aumentando o comprimento da senoide;
● No Brasil: 60Hz;● Limites de variação aceitáveis: + ou – 0,5Hz.● Para os equipamentos eletrônicos em geral a variação muito
grande da frequência ocasiona o superaquecimento e queima dos mesmos.
19/03/14 11:08 AM 47
Como se proteger destes Como se proteger destes Fenômenos?Fenômenos?
19/03/14 11:08 AM 48
Proteção dos Equipamentos Proteção dos Equipamentos EletrônicosEletrônicos
●Existem muitas formas de proteção, sendo que para cada tipo de fenômeno tem um equipamento projetado para a proteção;
●Filtro de Linha;●Estabilizadores;●Nobreaks ( Stand By, Interativo e Senoidal)
19/03/14 11:08 AM 49
Distúrbio X Equipamentos de ProteçãoDistúrbio X Equipamentos de Proteção
19/03/14 11:08 AM 50
O Filtro de LinhaO Filtro de Linha
●O Filtro de Linha condiciona a rede elétrica, diminuindo ou eliminando ruídos, picos de tensão ou interferências eletromagnéticas.
●Possui proteção contra:● Sobre-carga e curto circuito (fusível);● Sobre-tensão (varistor);
● Oferece múltiplas tomadas, desde que respeitada a potência máxima
19/03/14 11:08 AM 51
O Filtro de LinhaO Filtro de Linha
19/03/14 11:08 AM 52
O EstabilizadorO Estabilizador●É um equipamento que corrige a tensão recebida, tornando-a estável, protegendo os equipamentos contra sub e sobretensão;
● Eles incorporam o filtro de linha, tornando-se eficientes também na proteção contra ruídos e surtos de tensão;
19/03/14 11:08 AM 53
O NobreakO Nobreak
●Equipamento que fornece energia sem interrupção em suas saídas;
● Protege contra:● Efeito Flicker (microdesligamentos);● Black out;● Surtos de tensão;● Sobre tensão;● Ruídos.
19/03/14 11:08 AM 54
O Nobreak (Tipos)O Nobreak (Tipos)
●Interativo:Interativo: enquanto à rede elétrica ele transfere para a saída, quando faltar energia ele utiliza o inversor para fornecer energia através das baterias. Tempo de reação entre 1 ~ 5 ms.
● On-lineOn-line:: reconstroem a senoide a partir da bateria ou rede elétrica, seu inversor funciona o tempo todo, o tempo de reação é instantâneo.
19/03/14 11:08 AM 55
O Nobreak (Funcionamento)O Nobreak (Funcionamento)
19/03/14 11:08 AM 56
O AterramentoO Aterramento
● O Aterramento é o fio ou barra de cobre fincada ao solo;
● Tem três finalidades básicas:● Proteger o usuário contra descargas ou choque;● Proteger o equipamento contra corrente de retorno ou
estática;● Proteger a rede de alimentação contra qualquer tipo de
vazamento de corrente;
19/03/14 11:08 AM 57
O Aterramento (Como Fazer)O Aterramento (Como Fazer)
19/03/14 11:08 AM 58
O AterramentoO Aterramento (O que não fazer)(O que não fazer)
● Colocar o fio terra na janela;● Utilizar um vaso de flor como terra;● Prender o fio terra na estrutura do prédio (Viga);● Não prender o fio terra na caixa da tomada interna;● Não utilizar o Neutro ligado ao fio Terra.
19/03/14 11:08 AM 59
O Aterramento (Testando)O Aterramento (Testando)
●0 Volts → Aterramento Perfeito;
● 0,1 à 3 Volts → Aterramento dentro dos limites aceitáveis;
●Acima de 3 → Aterramento comprometido.
19/03/14 11:08 AM 60
ExercíciosExercícios
