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Eletricidade básica

Aula 02: Tensão e corrente

26/02/2017 CURSO TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA 1

ESTRUTURA DO ÁTOMO

� Matéria é algo que possui massa e ocupa lugar noespaço;

� Constituída por partículas muito pequenasdenominadas átomos;

� Toda a matéria pode ser classificada comoelemento ou composto:

• Elemento=> todos os átomos são iguais. Ex:alumínio, cobre, silício e etc.

• Composto=> combinação de elementos. Ex: Água(hidrogênio + oxigênio = H2O.)

CURSO TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA 226/02/2017

ESTRUTURA DO ÁTOMO

• A menor partícula de qualquer composto que aindacontenha as características originais daquelecomposto é chamada de molécula.

• Os átomos são constituídos por moléculassubatômicas: elétrons, prótons e nêutrons, sendoque, os elétrons possuem carga negativa e o prótoncarga positiva.


ESTRUTURA DO ÁTOMO


ESTRUTURA DO ÁTOMO

• Os átomos deelementos distintosdiferem entre si pelonúmero de elétrons eprótons que contém.


ESTRUTURA DO ÁTOMO

� Os átomos no seu estado natural, contém um número igualde elétrons e de prótons, assim, fala-se que o átomo éeletricamente neutro, ou está em equilíbrio;

� Propriedades dos Átomos.

� O átomo é eletricamente neutro, pois o número deelétrons de suas órbitas é igual ao número de prótonspresentes em seu núcleo;

� A última órbita de um átomo é denominada órbita devalência, permitindo que o átomo altere as suascaracterísticas elétricas por meio da ionização: perdendoelétrons o átomo torna-se um íon positivo, ganhandoelétrons torna-se um íon negativo;


ESTRUTURA DO ÁTOMO

� Cada órbita possui uma distância bem determinada emrelação ao núcleo e um nível próprio de energia. Emfunção disso, cada órbita aceita um número máximo deelétrons;

CURSO TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA 7

K = 2L = 8M = 18N = 32O = 32P = 18Q = 8

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ESTRUTURA DO ÁTOMO

�Um átomo é estável se sua órbita de valência está completacom 8 elétrons (a exceção é a órbita k, cuja estabilidade éatingida com 2 elétrons);

�O átomo tende-se a unir com átomos do mesmo ou outroselementos, visando a estabilidade. Essa união ocorre pormeio de ligações covalentes (compartilhamento deelétrons) ou eletrovalentes (doação definitiva de elétrons).


CARGA ELÉTRICA

• Certos átomos são capazes de ceder elétrons, outros sãocapazes de receber elétrons. Assim, é possível acontecertransferência de elétrons de um corpo para outro. Quandoisso ocorre, a distribuição igual das cargas positivas enegativas em cada corpo deixa de existir. Assim, umcorpo terá excesso de elétrons (carga negativa) ou próton(carga positiva).

• A lei das cargas elétricas pode ser enunciada da seguinteforma:

Cargas iguais se repelem, cargas opostas se atraem.


UNIDADE COULOMB

• A quantidade de carga elétrica de um corpo é determinadapela diferença entre o nº prótons e o nº de elétrons que ocorpo contém. Seu símbolo é Q, expresso numa unidadechamada de coulomb (C). Uma carga de um coulombnegativo, -Q, significa que um corpo contém uma carga de6,242x1018 mais elétrons do que prótons.

• Ex: Um material dielétrico possui uma carga negativa de12,484x1018 elétrons. Qual é sua carga em coulombs?


1C – 6,242x1018

XC – 12,848x1018

Portanto: X = 12,484x1018/6,242x1018 = 2C

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CAMPO ELETROSTÁTICO

• A característica fundamental de uma carga elétrica é a suacapacidade de exercer uma força. Essa força está presenteno campo eletrostático que envolve cada corpo carregado.Quando dois corpos de polaridade oposta são colocadospróximos um do outro, o campo eletrostático se concentrana região compreendida entre eles.


CAMPO ELETROSTÁTICO

• O campo elétrico é representado por linhas de forçadesenhadas entre os dois corpos. Se um elétron forabandonado no ponto A nesse campo, ele será repelidopela carga negativa e atraído pela carga positiva. Assim,as duas cargas tenderão deslocar o elétron na direção daslinhas de força entre os dois corpos.


DIFERENÇA DE POTENCIAL

• Em virtude da força do seu campo eletrostático, umacarga elétrica é capaz de realizar trabalho ao deslocar umaoutra carga por atração ou repulsão. A capacidade dacarga realizar trabalho é chamada de potencial. Quandouma carga for diferente da outra, haverá uma diferença depotencial entre elas.

• A soma das diferenças de potencial de todas as cargas docampo eletrostático é conhecida como força eletro-motriz(fem).


DIFERENÇA DE POTENCIAL

• A unidade fundamental de diferença de potencial é o volt(V). O símbolo para diferença de potencial é V, que indicaa capacidade de realizar trabalho ao se forçar elétrons a sedeslocarem. A diferença de potencial é chamada detensão.

• Ex: Qual é o significado da tensão de saída de uma bateriade 6V?

Resposta: Quer dizer que a diferença de potencial entre osdois terminais da bateria é de 6V. Assim sendo, a tensão ébasicamente a diferença de potencial entre dois pontos.


CORRENTE

• Considere um fio de cobre de pequeno comprimentocortado por um plano imaginário perpendicular aoseu eixo, resultando na seção circular mostrada nafigura do próximo slide. À temperatura ambiente esem aplicação de forças externas, existe no interiordo fio um movimento aleatório de elétrons livrescriados pela energia térmica que os elétrons recebemdo meio externo.


CORRENTE


CORRENTE

• No arranjo da Figura mostrada no slide seguinte, oselétrons livres estão continuamente ganhando ouperdendo energia em função de suas mudanças dedireção e velocidade. Alguns dos fatores responsáveispor esse movimento aleatório são: (1) as colisões comíons positivos e outros elétrons, (2) as forças deatração dos íons positivos, e (3) a força de repulsãoexistente entre elétrons. Após um certo tempo, onúmero de elétrons que movem para a direita da seçãocircular da Figura anterior é exatamente igual aonúmero de elétrons que se movem para a esquerda.


CORRENTE


CORRENTE

• Na Figura 6, foram indicados dois sentidos para oescoamento de carga. Um deles é denominadosentido convencional e o outro, sentido eletrônico (oureal). O sentido convencional é o mais utilizado narepresentação simbólica de todos os componenteseletrônicos. A controvérsia no sentido da correntevem da época em que a eletricidade foi descoberta,pois se considerou que as partículas móveis noscondutores metálicos tivessem carga positiva.


CORRENTE


CORRENTES E TENSÕES CONTÍNUAS E ALTERNADAS



TRABALHO:

FAZER UM RELATÓRIO SOBRE AS FONTES DEELETRICIDADE, MOSTRANDO APLICAÇÕES DESTAS FONTES.

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