eletricidade
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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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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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