Eletricidade:

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Manual de apoio

Conceitos fundamentais

A eletricidade é o ramo da física que estuda os

fenómenos resultantes da interação de cargas

elétricas constituintes fundamentais da matéria.

Fontes de energia: têm por objetivo fornecer energia ao circuito para este funcionar.

Recetores de energia: recebem energia proveniente das fontes e utilizam-na para funcionarem (recetores passivos) ou para a transformar (recetores ativos).

Sistemas de ligação: estabelecem a ligação entre as fontes de energia e os recetores.

Cargas com sinais contrários atraem-se e cargas com sinal igual repelem-se.

Intensidade de corrente elétrica: Define-se como sendo a carga elétrica que passa por unidade de tempo através de uma determinada secção, representa-se por I e exprime-se em coulomb/segundo, unidade conhecida como ampère (A).

Diferença de potencial: Mede a quantidade de energia que é necessária utilizar para movimentar uma unidade de carga elétrica entre dois pontos de um circuito representa-se por V e a unidade é o Volt.

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Símbolos para circuitos elétricos

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Intensidade de corrente elétrica

Para medir a intensidade de corrente num circuito instala-se um amperímetro em série.

I) O valor de intensidade de corrente medido numa associação de

recetores em série é igual em todos os recetores, o local de instalação do

amperímetro é indiferente.

Nesta situação: Icircuito=Il1=Il2

II) O valor da intensidade de corrente elétrica numa associação de resistências em paralelo é igual à soma das intensidades de corrente que passam em cada uma das resistências.

Icircuito=Il1+Il2

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Alguns múltiplos e submúltiplos do Àmpere

Amperímetro

O sentido convencional da corrente elétrica é considerado do pólo positivo da fonte de tensão para o pólo negativo da mesma.

QUILOAMPERE - kA1 kA = 1000 A (1×103 A)MILIAMPERE - mA1 mA = 0,001 A (1×10-3 A)MICROAMPERE - µA1 µA = 0,000 001 A (1×10-6 A)

Medem a intensidade de corrente elétrica e podem ser analógicos ou digitais.

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Voltímetro

Alguns múltiplos e submúltiplos do Volt

Instala-se sempre em paralelo no circuito elétrico. Assim, para medires, por exemplo, a diferença de potencial nos terminais de uma lâmpada que está instalada num circuito ligas:

O terminal negativo do voltímetro ao terminal negativo da lâmpada.O terminal positivo do voltímetro ao terminal positivo da lâmpada.

QUILOVOLT - kV1 kV = 1 000 V (1×103 V)MEGAVOLT - MV1 MV = 1 000 000 V (1×106 V)MILIVOLT - mV1 mV = 0,001 V (1×10-3 V)

A diferença de potencial de uma associação de pilhas em série é igual à

soma das diferenças de potencial de cada uma das pilhas.

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Resistência

As resistências elétricas relacionam-se com a oposição que os materiais

oferecem à intensidade da corrente elétrica, simboliza-se por R e a unidade

desta grandeza física é o Ω.

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Lei de Ohm

Num circuito elétrico as resistências podem-se agrupar de duas formas:

• Em série;

• Em paralelo.

V= R x I

V- diferença de potencial (Volt)R- Resistência (Ω)I- Intensidade de corrente elétrica (Ampère)

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Circuitos em série e em paralelo

Lei de Ohm: Traduz matematicamente a relação entre a diferença de potencial

de um condutor metálico, filiforme e homogéneo, a temperatura constante, é

diretamente proporcional à intensidade de corrente que percorre esse condutor.

Num circuito em série, há um só trajeto para a corrente elétrica. Por isso,

quando se retira uma das lâmpadas, o circuito fica aberto. A outra lâmpada

apaga-se.

Num circuito em paralelo, há dois trajetos para a corrente elétrica. Por isso,

quando se retira uma das lâmpadas, a corrente continua a passar pelo outro

trajeto. Essa lâmpada permanece acesa.

A luminosidade de cada lâmpada, instalada num circuito em série é menor do

que a luminosidade de uma só lâmpada.

A luminosidade de cada lâmpada instalada em paralelo é semelhante à de uma

só lâmpada.

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Bons e maus condutores

Tipo de associação Vantagens Desvantagens

Série

Simplicidade das

montagens;

Um único

interruptor permite

controlar o

funcionamento de

todos os recetores

do circuito.

A avaria de um

recetor impede o

funcionamento dos

outros;

A corrente nos

dois recetores tem

de ser igual.

Paralelo

A avaria de um

recetor não impede

o funcionamento

dos outros.

A energia elétrica

proveniente da

fonte será

praticamente a

mesma para os

diferentes

recetores.

São mais

complexos.

Terão de ser

utilizados mais

interruptores para

controlar os

recetores

existentes no

circuito.

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Potência elétrica

Efeitos da corrente elétrica

Quando um condutor tem uma resistência elétrica muito pequena, diz-se que

conduz bem a corrente elétrica. É um bom condutor elétrico. (prata, cobre e

alumínio)

Quanto maior for a resistência de um condutor mais dificilmente conduz a

corrente elétrica.

Os maus condutores ou isoladores têm resistência elétrica elevada.

As soluções aquosas de sais, hidróxidos e ácidos também conduzem bem a

corrente elétrica.

A potência elétrica dos aparelhos relaciona-se com a energia elétrica que

consomem em cada unidade de tempo. A unidade de o tempo é o segundo.

1 W corresponde à energia elétrica recebida por um aparelho num

segundo.

P= E∆ t

Quanto maior for a potência de um aparelho, mais energia elétrica

consome.

O efeito térmico consiste no aquecimento dos condutores pela passagem da

corrente elétrica. O condutor colocado dentro de água aqueceu. O seu calor,

resultante desse aquecimento foi transferido à água. Por isso, a temperatura da

água aumentou.

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O efeito químico corresponde à ocorrência de reações químicas.

O efeito magnético consiste na criação de um campo magnético devido à

passagem de corrente elétrica.

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