introdução à corrente contínua
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Corrente
contínuaMódulo 1
Eletricidade e Eletrónica
Prof. Vítor Folgado
4.1 Sentido real e sentido
convencional
Sentido real: do
potencial mais baixo
para o mais alto.
Sentido
convencional: do
potencial mais alto
para o mais baixo.
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4.2. Gerador de corrente
contínua
Para manter a corrente constante existe o
gerador elétrico (ex: pilha, dínamo).
Então, o gerador mantém constante a
diferença de potencial aos seus terminais.
A força eletromotriz do gerador é a
responsável por deslocar internamente as
cargas elétricas de forma a manter
constante a diferença de potencial.
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4.2. Gerador de corrente
contínua (cont.)
Símbolos elétricos:
G
+
E
-
+
E
-
Gerador: a) Eletrodinâmico b) Eletroquímico
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7. Circuito elétricoÉ um conjunto de elementos que formam um percurso
fechado onde se faz passar a corrente elétrica.
Os elementos que podem constituir um circuito elétrico
são:
Fontes de alimentação ou geradores
Condutores e isoladores elétricos
Aparelhos de proteção
Aparelhos de corte e comando
Aparelhos de medição e contagem
Aparelhos de regulação
Recetores elétricos
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7. Circuito elétrico (cont.)
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7.2.1. Gerador Dispositivo que mantém constante a tensão
elétrica aos seus terminais.
Existem: Geradores eletrodinâmicos
Dínamos: gera corrente contínua; Alternadores: gera corrente alternada.
Geradores eletroquímicos Pilhas Carregáveis
Não carregáveis
Baterias de acumuladores Ácidas
Alcalinas
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7.2.1. Gerador (cont.)
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Para além dos geradores, os circuitos podem ser alimentados por fontes de alimentação.
Fonte de alimentação é um dispositivo eletrónico que converte corrente alternada em corrente contínua. Fonte de alimentação de laboratório
7.2.2. Condutores e isoladores
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O condutor elétrico estabelece a ligação entre os diferentes elementos de um circuito elétrico. Este deverá ter uma baixa resistência.
O isolador tem como função isolar eletricamente um material condutor de outro corpo qualquer para que não ocorram curtos.
Condutores elétricos isolados
7.2.3. Aparelhos de proteção
Destinam-se a impedir ou limitar os efeitos
perigosos ou prejudiciais da energia elétrica.
Protege não só a instalação elétrica mas
também as pessoas.
Os principais aparelhos de proteção são:
Corta-circuitos fusíveis
Disjuntores
Interruptores diferenciais
Relés térmicos
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7.2.3. Aparelhos de proteção
(cont.)
Num circuito elétrico, podem ocorrer os
seguintes defeitos:
Sobrecargas
Curto-circuitos
Fugas de corrente
Sobretensões
Subtensões
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7.2.3. Aparelhos de proteção
(cont.)
Sobrecarga: consiste num aumento de corrente num recetor ou numa instalação elétrica, superior ao valor normal, durante um período relativamente longo.
Curto-circuito: consiste num contacto acidental entre os condutores positivo e negativo (em CC) ou entre a fase e o neutro (em CA) ou entre 2 ou mais fases (sistema trifásico). Leva a um aumento muito acentuado e brusco da corrente, produzindo efeitos mais prejudiciais do que os da sobrecarga.
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7.2.3. Aparelhos de proteção
(cont.)
Fuga de corrente: fluxo de corrente
anormal ou indesejada num circuito
elétrico devido a uma fuga (geralmente
um curto-circuito ou um caminho
anormal de baixa impedância).
Sobretensões: são subidas bruscas de
tensão. São causadas, quase sempre, por
descargas elétricas, de origem
atmosférica, sobre as linhas elétricas.
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7.2.4. Aparelhos de comando
Permitem ligar ou desligar um circuito
elétrico a partir de um ou mais locais.
Os mais usuais são:
Interruptor
Comutador de lustre
Comutador de escada
Contactor
Automático de escada
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7.2.5. Aparelhos de medição
e contagem
Utilizam-se para controlar ou mesmo registar os valores das grandezas elétricas.
Aparelhos de medição mais vulgares: Voltímetro: mede a tensão elétrica e é ligado
em paralelo ao elemento;
Amperímetro: mede a intensidade da corrente elétrica e é ligado em série com o elemento;
Wattímetro: mede a potência elétrica;
Multímetro: pode medir várias grandezas mas uma de cada vez;
Contador de energia: mede a energia elétrica consumida uma instalação.
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7.2.6. Aparelhos de regulação
Permitem variar ou regular as grandezas
para valores predeterminados (ex:
potenciómetro, reóstato).
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Potenciómetro Reóstato
7.2.7. Recetores Um recetor elétrico é um aparelho que transforma
a energia elétrica em outra forma de energia,
Existem diferentes tipos: Recetores de aquecimento: energia elétrica em
calorífica (ex: irradiadores, ferros de engomar, torradeiras);
Recetores de iluminação: energia elétrica em luminosa (ex: lâmpadas de incandescência, fluorescentes, led);
Recetores de força-motriz: energia elétrica em mecânica (ex: motores);
Recetor eletroquímicos: energia elétrica em química (ex: acumuladores, cubas de eletrólise).
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8. Lei de Ohm A resistência elétrica de um recetor resistivo e
linear é igual ao quociente entre a tensão elétrica aplicada e a intensidade de corrente que o percorre.
R – resistência elétrica (Ω)
U – tensão elétrica aos terminais da resistência (V)
I – intensidade de corrente elétrica que percorre a resistência (A)
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8. Lei de Ohm (cont.)
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Conhecendo o valor de R, podemos calcular os valores de I para diferentes valores de U ou podemos calcular os valores de U para diferente valores de I.
8. Lei de Ohm (cont.)
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U I R
3 0,03 100
6 0,06 100
9 0,09 100
12 0,12 100
15 0,15 100
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0 2 4 6 8 10 12 14 16
9.1. Tipos de geradores
Eletrodinâmicos: transforma energia
mecânica em energia elétrica (ex:
dínamo, alternador).
Eletroquímicos: transforma energia
química em energia elétrica (ex: pilhas).
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9.2. Força eletromotriz do
gerador
Como já vimos é a força que mantém
constante a tensão elétrica aos terminais
do gerador.
Representa-se pela letra E e a sua
unidade de medida é o Volt.
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9.3. Resistência interna do
gerador
Qualquer gerador elétrico possui uma resistência interna r.
Num gerador eletrodinâmico, essa resistência corresponde basicamente à resistência elétrica dos enrolamentos, e pode ser medida com um ohmímetro.
Num gerador eletroquímico, essa resistência é provocada pelo eletrólito e pelos elétrodos.
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9.3. Resistência interna do
gerador (cont.)
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Quando um
gerador alimenta
um
recetor, verifica-se
uma queda de
tensão na
resistência
interna, que pode
ser calculada por:
9.4. Gerador em carga e em
vazio
Quando o gerador alimenta um recetor
fornecendo-lhe um determinado valor de
I, diz-se que está em carga.
Quando um gerador não está a
alimentar nenhum recetor, diz-se que
está em vazio.
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9.4. Gerador em carga e em
vazio (cont.)
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9.4. Gerador em carga e em
vazio (cont.)
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9.4. Gerador em carga e em
vazio (cont.)
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O gráfico mostra a
variação da
tensão aos
terminais do
gerador à medida
que a intensidade
de corrente
aumenta.
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