Eletricidade

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  • 1. O MECANISMO DA CORRENTE EL TRICA A corrente eltrica carga eltrica em movimento, ou seja, consiste no movimento de ons, ou de eltrons que escapam dos tomos e vo passando de um tomo a outro.

2. O MECANISMO DA CORRENTE EL TRICA Tipos de condu o de corrente eltrica: - Eletr nica ou metlica(movimento de eletrons). - Eletroltica (movimento de ions). - Gasosa (movimento de ions ou eletrons) 3. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA As cargas eltricas em movimento, isto , a corrente eltrica, apresentam propriedades que as cargas eltricas em repouso no apresentam. Dentre estes efeitos, vamos estudar os considerados mais importantes, para as utilizaes convencionais da energia eltrica. 4. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 1. Efeito trmico : Quando a corrente eltrica passa em um condutor, produz-se calor (ondas eletromagnticas) e o condutor se aquece. Este fenmeno, tambm chamado efeito Joule. Esse efeito a base de funcionamento dos aquecedores eltricos, secadores de cabelo, lmpadas trmicas ou incandescentes. 5. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 2. Efeito luminoso : Em determinadas condies, a passagem da corrente eltrica atravs de um gs rarefeito faz com que ele emita luz. As lmpadas fluorescentes e os anncios luminosos (neon). so aplicaes desse efeito. Neles h a transformao direta de energia eltrica em energia luminosa. 6. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 3. Produo de um campo magntico : Quando a corrente eltrica passa em um condutor, ao redor do condutor se produz um campo magntico. A corrente eltrica se comporta como um m, tendo a propriedade de exercer aes sobre ms e, sobre o ferro. 7. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 4. Efeito qumico :. Uma soluo eletroltica sofre decomposio, quando atravessada por uma corrente eltrica, fenmeno chamado eletrlise. Esse efeito utilizado no carregamento de baterias, no revestimento de metais: cromagem, niquelao etc. 8. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 5. Efeitos fisiolgicos : a corrente eltrica tem ao, de modo geral, sobre todos os tecidos vivos, porque os tecidos so formados de substncias coloidais e os colides sofrem ao da eletricidade. Mas particularmente importante a ao da corrente eltrica sobre os nervos e os msculos. 9. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 5. Efeitos fisiolgicos.... : Na ao sobre os nervos devemos distinguir a ao sobre os nervos sensitivos e sobre os nervos motores. -A ao sobre os nervos sensitivos d sensao de dor. - A ao sobre os nervos motores d uma comoo (choque). - A corrente eltrica passando pelo msculo produz nele uma contrao. 10. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 5. Efeitos fisiolgicos.... :Choque eltrico Quando uma corrente eltrica passa pelo nosso corpo, a ao sobre os nervos e os msculos produz uma reao do nosso corpo a que chamamos choque. A intensidade do choque depende da intensidade da corrente. Quanto maior a intensidade da corrente, mais forte ser o choque. Quando uma pessoa est com o corpo molhado, a resistncia oferecida passagem da corrente diminui; ento a intensidade da corrente aumenta e o choque mais intenso. 11. Os efeitos da CORRENTE ELTRICA 5. Efeitos fisiolgicos.... : Choque eltrico - Nas instalaes eltricas residenciais, a energia eltrica fornecida com diferena de potencial de 230 e 400 volts. Com essas diferenas de potencial os choques no oferecem risco de morte. - Mortes nestes acidentes em geral no so produzidas pela eletricidade, mas pelo abalo fsico que a pessoa sofre, e esse abalo poderia ter sido provocado por uma outra causa qualquer, como um susto, uma queda, etc.. - Pode ainda ocorrer morte por um choque desses, mas, so casos e que normalmente h algum histrico de doenas, em geral cardacas. (Legislao: acima de 50 volts, no pode ser exposto..) 12. DIFERENA DE POTENCIAL Se em cada ponto A do condutor hum campo, tambm hum potencial V (figura). Relativamente aos potenciais, fazemos em Eletrodinmica a seguinte hip tese: admitimos que todos os pontos de uma mesma sec o transversal do condutor tenham o mesmo potencial. Assim, admitimos que na sec o S1 todos os pontos tenham o mesmo potencial que o ponto B. 13. DIFERENA DE POTENCIAL Com essa hip tese, para medirmos a diferen a de potencial entre duas sec es transversais e basta medirmos a diferen a de potencial entre um ponto qualquer B de S1 e um ponto qualquer C de S2 . por isso que na prtica podemos dizer indiferentemente diferen a de potencial entre dois pontos do condutor ou entre duas sec es transversais do condutor. evidente que em Eletrodinmica tambm vale a seguinte rela o, que deduzimos em Eletrosttica, para o trabalho realizado no deslocamento de uma carga q do potencial VA ao potencial VB . = q.(Va-Vb) 14. INTENSIDADE DE CORENTE EL TRICA Suponhamos um condutor pelo qual esteja circulando corrente eltrica. Seja S uma sec o transversal do condutor e q a carga eltrica que passa por essa sec o durante o intervalo de tempo. Por defini o, chama-se intensidade mdia de corrente eltrica durante o intervalo de tempo t ao quociente, q por t , da carga eltrica que passa pela sec o durante esse intervalo de tempo. Representaremos por . 15. Leis de OHM Para que haja uma corrente eltrica entre dois pontos de um condutor necessria uma diferen a de potencial entre esses dois pontos. Mas que rela o existe entre essas duas grandezas? Qual o valor da corrente eltrica que passa por um condutor quando suas extremidades so ligadas a uma determinada diferen a de potencial? 16. Leis de OHM Essa relao foi estabelecida em 1827 pelo fsico alemo Georg Simon Ohm. Ele percebeu que, dependendo do condutor, a mesma diferena de potencial poderia provocar correntes eltricas de intensidades diferentes. Isso significa que alguns condutores resistem mais passagem da corrente que outros, ou seja, alguns corpos tm resistncia eltrica maior do que outros. 17. Leis de OHM A (1) Lei de OHM estabelece a relao entre corrente, tenso e resistncia: I=U/R Onde: I a corrente em ampres V a tenso em volts R a resistncia em ohms 18. Leis de OHM Ohm definiu a resistncia eltrica de um condutor razo entre a diferena de potencial aplicada a esse condutor e a corrente que o atravessa. Se denominarmos V a diferena de potencial e i a intensidade da corrente eltrica, ento a resistncia eltrica (R) de um condutor e dada pela expresso: R=U/I conhecida como lei de Ohm . 19. Leis de OHM Enunciado da lei de Ohm (1 Lei): A corrente, em um circuito, diretamente proporcional a voltagem aplicada e inversamente proporcional a resistncia, isto , para uma mesma resistncia, quanto maior a tenso aplicada maior a corrente 20. Leis de OHM Como, no SI, a unidade de diferen a de potencial o volt (V) e a de corrente eltrica o ampre (A), a unidade de resistncia eltrica serdada pela rela o volts/ampre (R = U / i), que recebe o nome de ohm, tendo como smbolo a letra grega mega, maiscula, . Da defini o de resistncia eltrica, pode-se tirar a expresso: U = R i 21. Leis de OHM Segunda Lei de OHM Enunciado da 2 Lei de OHM : Considere um fio condutor de comprimento L e A a rea seco transversal. A resistncia do fio diretamente proporcional ao seu comprimento L e inversamente proporcional rea de sua seco transversal 22. Leis de OHM Material - Cada material reage de maneira diferente passagem de corrente eltrica. Esse comportamento, caracterstico de cada material a cada temperatura, a resistividade (). A unidade do Sistema Internacional da resistividade W.m. Os bons condutores tm baixos valores de resistividade, e os maus condutores apresentam valores elevados de resistividade 23. Leis de OHM Temperatura- O comportamentos dos materiais afetado pela temperatura a que se encontram, afetando tambm a resistividade, e, em conseqncia, a resistncia. Nos metais o aumento de temperatura provoca um aumento da resistividade. Mas, h certas substncias cuja resistncia diminui medida que a temperatura aumenta; as principais so o carbono e o telrio 24. Exemplo 01 Calcular a intensidade de uma corrente eltrica, suposta constante, sabendo que por uma sec o transversal do condutor passa a carga de 2 coulombs durante 5 segundos. 25. Exemplo 01 26. Exerccio 01 1. Qual a carga eltrica que passa pela sec o transversal de um condutor durante uma hora, sabendo-se que a intensidade da corrente constante e vale 2 ampres ? 27. Exemplo 02 A diferen a de potencial entre dois pontos de um condutor 10 volts. A intensidade da corrente constante e igual a 4 ampres. Qual a resistncia e a condutncia entre esses dois pontos do condutor? 28. Exemplo 02 29. Exerccio 02 A diferen a de potencial entre dois pontos de um condutor 16 v, e a resistncia 10 OHMs. a) Qual a intensidade da corrente que circula? b) Qual a condutncia do condutor? 30. Exerccio 03 Calcular a diferen a de potencial entre dois pontos de um condutor e sua admitncia, sabendo que a intensidade da corrente 5 A e que a resistncia entre dois pontos vale 2,2 OHM.