pp - circuitos eléctricos

CIRCUITOS CIRCUITOS

ELÉCTRICOSELÉCTRICOS

CIRCUITOS CIRCUITOS

ELÉCTRICOSELÉCTRICOSELÉCTRICOSELÉCTRICOSELÉCTRICOSELÉCTRICOS

Prof. Daniel CostaProf. Daniel CostaCFQ CFQ –– 9º ano9º ano

Os aparelhos eléctricos no nosso dia-a-dia

Vídeo

Por que será importante poupar energia?Por que será importante poupar energia?

É importante poupar energia uma vez que actualmente a maior parte da energia que utilizamosé obtida a partir de combustíveis fósseis.

E a utilização destes combustíveis fósseis apresenta dois grandes problemas:

- Os impactos ambientais, provocados pelo aumento da produção de CO2 e de outras fontes depoluição;

- Como os combustíveis fósseis são fontes de energia não renováveis, estamos a contribuir para- Como os combustíveis fósseis são fontes de energia não renováveis, estamos a contribuir paraque se esgotem não permitindo que as gerações futuras tenham acesso a eles…

Quais os resultados da poupança energética?

• Contribuição para a protecção do meio ambiente;• Promoção de uma maior eficiência na utilização dos recursos;• Diminuição da dependência energética de Portugal• Redução das contas mensais relacionadas com o consumo de energia

-Apagar as luzes sempre que se abandona um compartimento.

-Aproveitar ao máximo a luz do dia.

-Utilizar lâmpadas fluorescentes ou de poupança de energia em vez de lâmpadas deincandescência.

Circuitos EléctricosCircuitos Eléctricos

Alguns procedimentos que permitem poupar electricidade

-Usar o aquecedor eléctrico apenas quando necessário.

-Desligar rádio, televisão e aparelhagem de som quando não se está atento às suasemissões.

-Desligar no interruptor todos os aparelhos que possuem luz de sinalização, de modo queesta fique também sem funcionar.

-Recorrer a aparelhos eléctricos classe A que são mais eficientes: o seu funcionamentoenvolve menos perdas de energia, pelo que o consumo de energia eléctrica é menor.

AA correntecorrente eléctricaeléctrica queque utilizamosutilizamos emem

nossanossa casacasa podepode constituirconstituir umum sériosério riscorisco

quandoquando utilizadautilizada dede formaforma incorrecta,incorrecta, oo seuseu

usouso descuidadodescuidado podepode serser bembem perigosoperigoso!!......

SEGURANÇA ELÉCTRICASEGURANÇA ELÉCTRICA

Algumas regras de segurança…

… em casa: … fora de casa:

- Nunca se deve utilizar aparelhos eléctricoscom as mãos molhadas;

- Os postes de alta tensão sãopotencialmente perigosos. Deve-se tomaros devidos cuidados;

- A trovoada, embora a probabilidade de seapanhar com uma faísca seja muito baixa,devem-se tomar sempre cuidados;

- Nunca se deve secar o cabelo no quartode banho depois do banho;

- Quando há crianças devem ser colocados

- …- …

- Quando há crianças devem ser colocadosprotectores nas tomadas;

-A corrente eléctrica deve estar desligada. Só deve ser ligada depois de se certificar quetodo o circuito está correctamente instalado.


Cuidados a ter na instalação de circuitos eléctricos:

- Os fios de ligação devem estar em bom estado.

-A instalação eléctrica deve ser realizada de acordo com um esquema de montagempreviamente preparado.


Vídeo 1Vídeo 1 Vídeo 2Vídeo 2

A electricidade existe há milhões de anos, mesmo antes de haver vida na Terra.


Um circuito eléctrico é um caminho próprio para a corrente eléctrica

O que é um circuito eléctrico?

Tal como um circuito de Fórmula 1, a corrente eléctrica também circula num circuito fechado.


Um circuito eléctrico é constituído por um conjunto de componentes ligados entre si.

Como é constituído um circuito eléctrico?

Fios de ligaçãoFios de ligação

Fonte de energia Fonte de energia ou gerador ou gerador

eléctricoeléctrico

Interruptor

Receptor de energia eléctrica

Fios de ligaçãoFios de ligaçãoFios de ligaçãoFios de ligação


Exemplo


SeSe oo interruptorinterruptor estiverestiver abertoaberto,, nãonãohaveráhaverá passagempassagem dada correntecorrenteeléctricaeléctrica..

CIRCUITO ELÉCTRICO ABERTOCIRCUITO ELÉCTRICO ABERTO

SeSe oo interruptorinterruptor estiverestiver fechadofechado,,haveráhaverá passagempassagem dada correntecorrenteeléctricaeléctrica..

Corrente interrompidaCorrente interrompida

CIRCUITO ELÉCTRICO FECHADOCIRCUITO ELÉCTRICO FECHADO

Corrente estabelecidaCorrente estabelecida


COMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOSCOMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Fontes de energiaFontes de energia(fornecem a energia ao (fornecem a energia ao

circuito eléctrico fechado)circuito eléctrico fechado)

Receptores de Receptores de Receptores de Receptores de energiaenergia

(aproveitam a energia (aproveitam a energia eléctrica, que se transforma eléctrica, que se transforma noutras formas de energia)noutras formas de energia)

Materiais Materiais condutorescondutores

(são os metais e as soluções (são os metais e as soluções condutores que permitem a condutores que permitem a

passagem da corrente passagem da corrente eléctrica)eléctrica)


COMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOSCOMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICAREPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA


COMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS COMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICAREPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA


Representação esquemática de um circuito eléctricoRepresentação esquemática de um circuito eléctrico

Exercícios:

Observa os seguintes circuitos e faz a representação esquemática dos mesmos:

11


22


33


44


55


66 77


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos

Os receptores podem instalar-se num circuito eléctrico de duas formas diferentes: emsérie e em paralelo.

Na associação em série, só existe um Na associação em paralelo, existe mais doNa associação em série, só existe umcaminho para a corrente eléctrica.

Na associação em paralelo, existe mais doque um caminho para a corrente eléctrica.


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos ASSOCIAÇÃO EM SÉRIEASSOCIAÇÃO EM SÉRIE

A corrente eléctrica só tem um caminho possível!


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos ASSOCIAÇÃO EM SÉRIEASSOCIAÇÃO EM SÉRIE

Num circuito em série, quando uma das lâmpadas de Num circuito em série, quando uma das lâmpadas de incandescência incandescência funde,afunde,a outra não acende!outra não acende!


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos ASSOCIAÇÃO EM PARALELOASSOCIAÇÃO EM PARALELO

A corrente eléctrica tem mais do que um caminho possível!


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos ASSOCIAÇÃO EM PARALELOASSOCIAÇÃO EM PARALELO

Num circuito em paralelo, quando uma das lâmpadas de Num circuito em paralelo, quando uma das lâmpadas de incandescência funde, a outra continua acesa!incandescência funde, a outra continua acesa!


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos ASSOCIAÇÃO MISTAASSOCIAÇÃO MISTA

Quando a lâmpada L1 funde, todas seapagam.

Quando a lâmpada L2 funde, todas asrestantes se mantêm acesas.

L1 L2

L3 L4

restantes se mantêm acesas.

Quando a lâmpada L3 funde, a lâmpada L4

apaga e as restantes mantêm-se acesas.

Quando a lâmpada L4 funde, a lâmpada L3

apaga e as restantes mantêm-se acesas.


Instalação de receptores nos circuitos eléctricosInstalação de receptores nos circuitos eléctricos Vantagens e DesvantagensVantagens e Desvantagens

ASSOCIAÇÃO EM SÉRIEASSOCIAÇÃO EM SÉRIE ASSOCIAÇÃO EM PARALELOASSOCIAÇÃO EM PARALELO

O interruptor, qualquer que seja a sualocalização, comanda todas as lâmpadas.

Quando se retira uma das lâmpadas, ou seuma delas funde, todas se apagam.

Quando se aumenta o número de lâmpadas,a luminosidade de cada uma diminui.

O interruptor instalado no circuito principalcomanda todas as lâmpadas, mas, instaladonuma das ramificações, comanda apenas umalâmpada.

Quando se retira uma das lâmpadas, ou seuma delas funde, as outras permanecemacesas.

Quando se aumenta o número de lâmpadas,a luminosidade de cada uma delas mantém-se.


O que é a corrente eléctrica?O que é a corrente eléctrica?

CorrenteCorrente eléctricaeléctrica éé oo movimentomovimento orientadoorientado dede partículaspartículas portadorasportadoras dede cargacargaeléctricaeléctrica,, atravésatravés dede umum circuitocircuito fechadofechado..

OsOs portadoresportadores dede cargacarga eléctricaeléctrica podempodem serser electrõeselectrões ouou iõesiões..

Nos metais, ligas metálicas e grafite, a corrente eléctrica é um movimento Nos metais, ligas metálicas e grafite, a corrente eléctrica é um movimento orientado de electrõesorientado de electrões


O que é a corrente eléctrica?O que é a corrente eléctrica?

CorrenteCorrente eléctricaeléctrica éé oo movimentomovimento orientadoorientado dede partículaspartículas portadorasportadoras dede cargacargaeléctricaeléctrica,, atravésatravés dede umum circuitocircuito fechadofechado..

OsOs portadoresportadores dede cargacarga eléctricaeléctrica podempodem serser electrõeselectrões ouou iõesiões..

NasNas soluçõessoluções boasboas condutoras,condutoras, aa correntecorrenteeléctricaeléctrica éé umum movimentomovimento orientadoorientado dede iõesiõespositivos,positivos, numnum sentido,sentido, ee dede iõesiões negativos,negativos,emem sentidosentido opostooposto..


Em que sentido circula a corrente eléctrica num circuito fechado?Em que sentido circula a corrente eléctrica num circuito fechado?

TodosTodos osos dispositivosdispositivos eléctricoseléctricostêmtêm doisdois terminaisterminais..


Em que sentido circula a corrente eléctrica num circuito fechado?Em que sentido circula a corrente eléctrica num circuito fechado?

OO sentidosentido realreal dada correntecorrente éé oo fluxofluxodede electrõeselectrões nosnos condutorescondutoresmetálicosmetálicos.. EstesEstes circulamcirculam dodo pólopólonegativonegativo dodo geradorgerador parapara oo seuseupólopólo positivopositivo..

OO sentidosentido convencionalconvencional dada correntecorrenteéé dodo pólopólo positivopositivo dodo geradorgerador paraparaoo negativonegativo.. ÉÉ umauma convençãoconvençãoestabelecidaestabelecida pelospelos físicosfísicos porpor razõesrazõesdede ordemordem históricahistórica..

O sentido O sentido convencional convencional é o que, normalmente, se indica para a corrente.é o que, normalmente, se indica para a corrente.


Corrente eléctrica contínua / Corrente eléctrica alternadaCorrente eléctrica contínua / Corrente eléctrica alternada

ExistemExistem fontesfontes dede energiaenergia quequeproduzemproduzem correntecorrente eléctricaeléctrica quequetemtem sempresempre oo mesmomesmo sentidosentido,, oomovimentomovimento dosdos corpúsculoscorpúsculos ocorreocorresempresempre nono mesmomesmo sentidosentido..

CORRENTE CONTINUA (DC ou =)CORRENTE CONTINUA (DC ou =)CORRENTE CONTINUA (DC ou =)CORRENTE CONTINUA (DC ou =)

OutrasOutras fontesfontes dede energiaenergia produzemproduzemcorrentecorrente eléctricaeléctrica queque mudamudaperiodicamenteperiodicamente dede sentidosentido,, oomovimentomovimento dosdos corpúsculoscorpúsculos ocorreocorreoraora numnum sentidosentido oraora noutronoutro..

CORRENTE ALTERNADA (AC ou ~)CORRENTE ALTERNADA (AC ou ~)


Diferença de potencial eléctricoDiferença de potencial eléctrico

Potencial Eléctrico

O que acontece se ligarmos, por um fio condutor, dois corpos condutores a potenciais O que acontece se ligarmos, por um fio condutor, dois corpos condutores a potenciais eléctricos diferentes?eléctricos diferentes?



Analogia…

O que acontece quando se abre a válvula?

A água passa de A para B até que os dois reservatórios fiquem ao mesmo nível!

OO mesmomesmo aconteceacontece comcom condutorescondutores eléctricoseléctricos aa potenciaispotenciais diferentes!diferentes!LigandoLigando doisdois condutorescondutores comcom potenciaispotenciais diferentesdiferentes,, haveráhaverá umum fluxofluxo dedeelectrõeselectrões,, atravésatravés dodo fiofio condutor,condutor, atéaté queque osos doisdois condutorescondutores fiquemfiquem aoaomesmomesmo potencialpotencial eléctricoeléctrico.. CORRENTECORRENTE ELÉCTRICAELÉCTRICA TEMPORÁRIATEMPORÁRIA



Analogia…

ParaPara queque aa CORRENTECORRENTE ELÉCTRICAELÉCTRICA sejaseja PERMANENTEPERMANENTE,, temtem queque sese mantermanter aadiferençadiferença dede potencialpotencial.. ParaPara taltal utilizautiliza--sese umauma fontefonte dede energiaenergia ouou geradorgeradoreléctricoeléctrico..

Acontece algo semelhante no reservatório!



A diferença de potencial eléctrico (d.d.p.) representa a quantidade de energiaeléctrica transferida por unidade de carga eléctrica para o componente do circuitoconsiderado.



RepresentaRepresenta--sese simbolicamentesimbolicamente porpor UU ouou dd..dd..pp.. AA unidadeunidade nono SistemaSistema InternacionalInternacional

dede unidadesunidades éé oo voltvolt (símbolo(símbolo:: VV))

Ex:

U = 230 VU = 230 V

AsAs mediçõesmedições dede diferençadiferença dede potencialpotencial fazemfazem--

sese usandousando voltímetrosvoltímetros analógicosanalógicos (de(de

ponteiros)ponteiros) ouou digitaisdigitais (com(com números)números).. PodemPodemaindaainda usarusar--sese multímetrosmultímetros..

OsOs voltímetrosvoltímetros intercalamintercalam--sese nono circuitocircuitosempresempre emem paraleloparalelo comcom oo geradorgerador ououreceptor!receptor!



Como se efectuam as leituras na escala de um voltímetro?

REGRAS PARA MEDIR NUM VOLTÍMETRO ANALÓGICOREGRAS PARA MEDIR NUM VOLTÍMETRO ANALÓGICO

-- Saber o alcance do instrumento.Saber o alcance do instrumento.-- Determinar o valor da menor divisão da escala.Determinar o valor da menor divisão da escala.



Haverá vantagem em associar em série duas ou mais pilhas?

A diferença de potencial nos terminais de uma A diferença de potencial nos terminais de uma associação de pilhas em série é igual à soma das associação de pilhas em série é igual à soma das

diferenças de potencial nos terminais de cada pilha.diferenças de potencial nos terminais de cada pilha.



Como varia a diferença de potencial ao longo de um circuito?

1 2U = U1 + U2 + …



Como varia a diferença de potencial ao longo de um circuito?

1 2U = U1 = U2 = …


Intensidade de corrente eléctricaIntensidade de corrente eléctrica

Analogia…

Se aumentarmos a diferença de nível entre os dois vasos, a água escoa mais depressa

Assim,Assim, sese aumentarmosaumentarmos aa diferençadiferença dede potencialpotencialnosnos terminaisterminais dede umum circuito,circuito, aumentamosaumentamos aarapidezrapidez comcom queque osos electrõeselectrões circulamcirculam..

A A intensidade de corrente intensidade de corrente é uma grandeza física é uma grandeza física que nos indica a quantidade de carga eléctrica que que nos indica a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção do circuito, por unidade de passa numa secção do circuito, por unidade de tempo.tempo.

Nas estradas. a determinadas horas do dia, há zonas onde a intensidade de tráfego automóvel é muito grande…



A A intensidade de corrente eléctrica intensidade de corrente eléctrica é quantidade de carga eléctrica que passa é quantidade de carga eléctrica que passa numa secção do circuito, por unidade de tempo.numa secção do circuito, por unidade de tempo.

RepresentaRepresenta--sese simbolicamentesimbolicamente porpor II..AA unidadeunidade nono SistemaSistema InternacionalInternacional dede

unidadesunidades éé oo ampereampere (símbolo(símbolo:: AA))

Ex:Ex:

I = 40 AAsAs mediçõesmedições dede intensidadeintensidade dede correntecorrente

fazemfazem--sese usandousando amperímetrosamperímetrosanalógicosanalógicos (de(de ponteiros)ponteiros) ouou digitaisdigitais (com(comnúmeros)números).. PodemPodem aindaainda usarusar--sese multímetrosmultímetros..

OsOs amperímetrosamperímetros intercalamintercalam--sese nono circuitocircuitosempresempre emem série!série!



Como se efectuam as leituras na escala de um amperímetro?

REGRAS PARA MEDIR NUM AMPERÍMETRO ANALÓGICOREGRAS PARA MEDIR NUM AMPERÍMETRO ANALÓGICO

-- Saber o alcance do instrumento.Saber o alcance do instrumento.-- Determinar o valor da menor divisão da escala.Determinar o valor da menor divisão da escala.



Como varia a intensidade de corrente ao longo de um circuito?

1 2I = I1 = I2 = …




1 2I = I1 + I2 + …




Compara o brilho das lâmpadas…


SimulaçãoSimulação


Resistência EléctricaResistência Eléctrica

A A resistência eléctrica resistência eléctrica relacionarelaciona--se com a oposição que os condutores oferecem à se com a oposição que os condutores oferecem à passagem da corrente eléctrica.passagem da corrente eléctrica.

Resistência eléctrica grande

Condutor conduz mal(mau condutor eléctrico)

Resistência eléctricapequena

Condutor conduz bem(bom condutor eléctrico)


RepresentaRepresenta--sese simbolicamentesimbolicamente porpor RR..AA unidadeunidade nono SistemaSistema InternacionalInternacional dede

unidadesunidades éé oo ohmohm (símbolo(símbolo:: ΩΩΩΩΩΩΩΩ))

Ex:


A A resistência eléctrica resistência eléctrica relacionarelaciona--se com a oposição que os condutores oferecem à se com a oposição que os condutores oferecem à passagem da corrente eléctrica.passagem da corrente eléctrica.

Ex:

R = 10 ΩΩΩΩΩΩΩΩ

AsAs mediçõesmedições dede resistênciaresistência eléctricaeléctrica fazemfazem--sese

usandousando ohmímetrosohmímetros.. PodemPodem aindaainda usarusar--

sese multímetrosmultímetros..



Resistências de carvãoResistências de carvão

1ª risca 2ª risca 3ª risca multiplicador× 4ª risca tolerância

21 × 100 = 2100 ΩΩΩΩΩΩΩΩ (5%) Esta resistência tem o valor de 2100 ΩΩΩΩΩΩΩΩ com 5% de tolerância



Resistência de condutores e intensidade de correnteResistência de condutores e intensidade de corrente

Quanto Quanto menormenor é a é a resistênciaresistência eléctricaeléctrica dos condutores dos condutores maiormaior é a é a intensidadeintensidade dadacorrentecorrente nos circuitos eléctricos.nos circuitos eléctricos.

R menor R menor I maiorI maiorR menor R menor I maiorI maior

Quanto Quanto maior maior é a é a resistênciaresistência eléctricaeléctrica dos condutores dos condutores menor menor é a é a intensidadeintensidade dadacorrentecorrente nos circuitos eléctricos.nos circuitos eléctricos.

R maior R maior I menorI menor



Como se mede indirectamente a resistência eléctrica?Como se mede indirectamente a resistência eléctrica?

A medição da resistência eléctrica de condutores em funcionamento fazA medição da resistência eléctrica de condutores em funcionamento faz--se por um se por um processo indirecto:processo indirecto:

--medemede--sese aa intensidadeintensidade dede correntecorrente nono circuitocircuito ondeonde estáestá instaladoinstalado oo condutorcondutor comcom umumamperímetroamperímetro;;amperímetroamperímetro;;-- medemede--sese aa diferençadiferença dede potencialpotencial nosnos terminaisterminais dodo condutor,condutor, comcom umum voltímetrovoltímetro..



Como se mede indirectamente a resistência eléctrica?Como se mede indirectamente a resistência eléctrica?

corrente de eIntensidad

potencial de diferença eléctrica aResistênci =

I

U R =


Resistência EléctricaResistência Eléctrica Lei de OhmLei de Ohm

Há condutores cuja resistência eléctrica tem sempre o mesmo valor, qualquer que seja o circuito Há condutores cuja resistência eléctrica tem sempre o mesmo valor, qualquer que seja o circuito eléctrico onde estão instalados, não dependendo da intensidade de corrente e da diferença de eléctrico onde estão instalados, não dependendo da intensidade de corrente e da diferença de

AA resistênciaresistência eléctricaeléctrica variavaria comcom aa temperaturatemperatura.. MasMas comcom temperaturatemperatura constante,constante, existiráexistirá algumaalgumarelaçãorelação entreentre aa intensidadeintensidade dede correntecorrente ee aa diferençadiferença dede potencial?potencial?

eléctrico onde estão instalados, não dependendo da intensidade de corrente e da diferença de eléctrico onde estão instalados, não dependendo da intensidade de corrente e da diferença de potencial a que estão sujeitos potencial a que estão sujeitos –– chamamchamam--se se condutores condutores óhmicosóhmicos..

Outros condutores têm resistência eléctrica diferente em circuitos eléctricos diferentes Outros condutores têm resistência eléctrica diferente em circuitos eléctricos diferentes –– chamamchamam--se se condutores não condutores não óhmicosóhmicos..



EmEm 18271827,, GeorgeGeorge OhmOhm concluiu,concluiu, comcom basebase emem resultadosresultados experimentais,experimentais, aa LeiLei queque ficouficouconhecidaconhecida comocomo LeiLei dede OhmOhm::

AA diferençadiferença dede potencialpotencial nosnos terminaisterminais dede qualquerqualquer condutorcondutor metálicometálicofiliformefiliforme ee homogéneo,homogéneo, aa temperaturatemperatura constante,constante, éé directamentedirectamenteproporcionalproporcional àà intensidadeintensidade dada correntecorrente queque oo percorrepercorre..

EstaEsta conclusãoconclusão podepode serser traduzidatraduzida matematicamentematematicamente pelapela expressãoexpressão::

constante I

U R ==



Simulação



Análise experimentalAnálise experimental



Análise experimentalAnálise experimental

••ÀÀ medidamedida queque aumentaaumenta aa intensidadeintensidade dede corrente,corrente,tambémtambém aumentaaumenta aa diferençadiferença dede potencialpotencial nosnosterminaisterminais dada resistênciaresistência..terminaisterminais dada resistênciaresistência..

••OO quocientequociente entreentre osos valoresvalores dada diferençadiferença dedepotencialpotencial ee dada intensidadeintensidade dede correntecorrente éé constanteconstante((2020,,00 V/A,V/A, nesteneste caso)caso)..

••AA resistênciaresistência instaladainstalada nono circuitocircuito eléctricoeléctrico é,é, então,então,constanteconstante ee dede valorvalor igualigual aa 2020,,00 ΩΩ..

••OO gráficográfico queque relacionarelaciona asas duasduas grandezasgrandezas éé umumsegmentosegmento dede rectarecta queque passapassa pelapela origemorigem dasdascoordenadascoordenadas..



Condutor Condutor ÓhmicoÓhmico Condutor Não Condutor Não ÓhmicoÓhmico

Circuitos EléctricosCircuitos EléctricosExercícioExercício

NaNa tabelatabela seguinteseguinte foramforam registadosregistados osos valoresvalores dasdas diferençasdiferenças dede potencialpotencial aplicadasaplicadas aa umumcondutorescondutores dasdas intensidadesintensidades dede correntecorrente queque oo percorrempercorrem emem cadacada casocaso..

U (V)U (V) 1,81,8 3,73,7 7,27,2 9,29,2

I (A)I (A) 0,60,6 1,21,2 2,42,4 3,13,1

11..11 MostraMostra queque sese tratatrata dede umum condutorcondutor óhmicoóhmico..

11..22 QualQual éé aa resistênciaresistência dodo condutor?condutor?

11..33 QualQual seráserá aa intensidadeintensidade dede corrente,corrente, sese oo condutorcondutor forfor submetidosubmetido aa umauma diferençadiferença dede potencialpotencialdede 44,,55 V?V?

11..44 CalculeCalcule oo valorvalor dada diferençadiferença dede potencialpotencial nosnos terminaisterminais destedeste condutorcondutor parapara queque aa intensidadeintensidade dadacorrentecorrente queque oo percorrepercorre passepasse aa serser dede 44,,00 AA..

11..55 TraceTrace oo gráficográfico queque relacionarelaciona aa intensidadeintensidade dede correntecorrente queque percorrepercorre oo condutorcondutor comcom aa diferençadiferençadede potencialpotencial aplicadaaplicada aosaos seusseus terminaisterminais..

Circuitos EléctricosCircuitos EléctricosResistência EléctricaResistência Eléctrica

De que depende a resistência dos condutoresDe que depende a resistência dos condutores

AA resistênciaresistência eléctricaeléctrica dede umum condutorcondutor dependedepende::

•• dodo seuseu comprimentocomprimento;;

•• dada suasua espessuraespessura;;

•• dada naturezanatureza dodo materialmaterial dede queque éé feitofeito;;

•• dada temperaturatemperatura –– háhá condutorescondutores cujacuja resistênciaresistência aumentaaumenta comcom aa elevaçãoelevação dada temperaturatemperatura ee háháoutrosoutros cujacuja resistênciaresistência diminuidiminui..



Variação da resistência com o comprimento do condutorVariação da resistência com o comprimento do condutor

QuantoQuanto maiormaior oo comprimentocomprimento dosdos condutores,condutores, maiormaior éé aa suasua resistênciaresistência..

MAIOR COMPRIMENTO MAIOR RESISTÊNCIA



Variação da resistência com a espessura do condutorVariação da resistência com a espessura do condutor

QuantoQuanto maiormaior aa espessuraespessura dosdos condutores,condutores, menormenor éé aa suasua resistênciaresistência..

MAIOR ESPESSURA MENOR RESISTÊNCIA



Variação da resistência com a natureza do material de que é feito o condutorVariação da resistência com a natureza do material de que é feito o condutor

AA resistênciaresistência dosdos condutorescondutores dependedepende dodo materialmaterial dede queque sãosão feitos,feitos, dada suasua naturezanatureza..

ExistemExistem materiaismateriais queque conduzemconduzem bembem aa correntecorrente eléctricaeléctrica (baixa(baixa resistência)resistência) ee outrosoutros quequeconduzemconduzem malmal (elevada(elevada resistência)resistência)..conduzemconduzem malmal (elevada(elevada resistência)resistência)..

AA prataprata ee oo cobrecobre sãosão materiaismateriais queque conduzemconduzemmuitomuito bembem aa correntecorrente eléctricaeléctrica..

OO carbonocarbono jájá nãonão conduzconduz tãotão bembem..

OsOs materiaismateriais queque nãonão conduzemconduzem aa correntecorrente eléctrica,eléctrica, chamamchamam--sese isoladoresisoladores eléctricoseléctricos..


OsOs reóstatosreóstatos sãosão resistênciasresistências variáveisvariáveis cujocujo funcionamentofuncionamento sesebaseiabaseia nana variaçãovariação dada resistênciaresistência dosdos condutorescondutores comcom oo seuseucomprimentocomprimento..

ReóstatosReóstatos

comprimentocomprimento..

SimulaçãoSimulação

Circuitos EléctricosCircuitos EléctricosResistência EléctricaResistência Eléctrica ReóstatosReóstatos

ComoComo construirconstruir umum reóstato?reóstato?

Vídeo

Circuitos EléctricosCircuitos EléctricosPotência EléctricaPotência Eléctrica

OsOs aparelhosaparelhos eléctricoseléctricos trazemtrazem inscritosinscritos asas suassuas característicascaracterísticas::-- aa diferençadiferença dede potencialpotencial adequadaadequada àà suasua utilizaçãoutilização..-- aa potênciapotência eléctricaeléctrica expressaexpressa emem wattswatts parapara aa diferençadiferença dede potencialpotencial indicadaindicada..

O que é a potência eléctrica?O que é a potência eléctrica?


AA potênciapotência eléctricaeléctrica (P)(P) dede umum aparelhoaparelho éé definidadefinida comocomo aa energiaenergia eléctricaeléctrica (E)(E) transferidatransferida emem cadacadaunidadeunidade dede tempotempo (t)(t) enquantoenquanto estáestá emem funcionamento,funcionamento, porpor outrasoutras palavraspalavras::

AA potênciapotência eléctricaeléctrica (P)(P) dede umauma aparelhoaparelho medemede aa energiaenergia eléctricaeléctrica (E)(E) consumidaconsumida pelopelo receptorreceptor eetransformadatransformada noutranoutra ouou noutrasnoutras energias,energias, porpor unidadeunidade dede tempotempo (t)(t)..

Eléctrica Energia Eléctrica Potência =

ntofuncioname de Tempo Eléctrica Potência =

t

E P =

Unidades PráticasUnidades Práticas Unidades SIUnidades SI

t

E P =

t

E P =

J

s

W

kWh

h

kW


OO aumentoaumento dada potênciapotência eléctricaeléctrica instaladainstalada produzproduz umum aumentoaumento dede energiaenergia eléctricaeléctrica transferidatransferida..EssaEssa potênciapotência dependedepende dada intensidadeintensidade dada correntecorrente ee dada diferençadiferença dede potencialpotencial..

Corrente de eIntensidad Potencial de Diferença Eléctrica Potência ×=

I U P ×=


AnáliseAnálise dede umauma facturafactura dada electricidadeelectricidade


ExercícioExercício

11 UmUm motormotor eléctrico,eléctrico, ligadoligado aa umauma bateriabateria dede 1212 V,V, funcionafunciona durantedurante 11 hora,hora, sendosendo percorridopercorrido pelapelacorrentecorrente eléctricaeléctrica comcom aa intensidadeintensidade dede 00,,55 AA..QualQual aa quantidadequantidade dede energiaenergia fornecidafornecida aoao motormotor durantedurante oo seuseu funcionamento?funcionamento?

22 UmUm ferroferro--dede--engomarengomar,, comcom aa potênciapotência eléctricaeléctrica totaltotal dede 20002000 W,W, estáestá aa funcionarfuncionar durantedurante 55 horashoras..indicaindica::

a)a) aa quantidadequantidade máximamáxima dede energiaenergia eléctricaeléctrica consumidaconsumida pelopelo ferroferro--dede--engomarengomar expressaexpressa emema)a) aa quantidadequantidade máximamáxima dede energiaenergia eléctricaeléctrica consumidaconsumida pelopelo ferroferro--dede--engomarengomar expressaexpressa ememquilowattquilowatt--horahora..b)b) oo custocusto dodo consumoconsumo dede energiaenergia eléctrica,eléctrica, sabendosabendo queque oo preçopreço dodo quilowattquilowatt--horahora éé dede00,,10771077euroseuros..

33 CalculeCalcule oo valorvalor dada energiaenergia eléctricaeléctrica consumidaconsumida nasnas situaçõessituações AA ee B,B, exprimindoexprimindo oo resultadoresultado ememquilowattquilowatt--horahora..a)a) umauma ventoinhaventoinha eléctrica,eléctrica, cujacuja potênciapotência éé dede 11,,66 kW,kW, funcionafunciona durantedurante duasduas horashoras..b)b) umauma máquinamáquina dede lavarlavar rouparoupa dede 462462 WW funcionafunciona durantedurante meiameia horahora..

Circuitos EléctricosCircuitos EléctricosEfeitos da corrente eléctricaEfeitos da corrente eléctrica

AA passagempassagem dede correntecorrente eléctricaeléctrica nosnos condutorescondutores podepode produzirproduzir algunsalguns efeitosefeitos:: efeitoefeito químicoquímico,,magnéticomagnético ee térmicotérmico dada correntecorrente eléctricaeléctrica aoao passarpassar nono circuitocircuito..



EFEITOEFEITO QUÍMICOQUÍMICO

SempreSempre queque aa correntecorrente eléctricaeléctrica passapassa atravésatravés dede soluçõessoluções quequecontenhamcontenham iões,iões, ocorremocorrem reacçõesreacções químicasquímicas juntojunto aosaoscontenhamcontenham iões,iões, ocorremocorrem reacçõesreacções químicasquímicas juntojunto aosaoseléctrodoseléctrodos..

UmaUma dasdas aplicaçõesaplicações dodo efeitoefeitoquímicoquímico nana indústriaindústria éé aacromagemcromagem dede peçaspeças dedeautomóvel,automóvel, numnum processoprocessoconhecidoconhecido porpor galvanostegiagalvanostegia..



EFEITOEFEITO MAGNÉTICOMAGNÉTICO

AA passagempassagem dada correntecorrente eléctricaeléctricanumnum condutorcondutor criacria àà suasua voltavolta umumnumnum condutorcondutor criacria àà suasua voltavolta umumcampocampo magnético,magnético, oo queque podepode sersercomprovadocomprovado pelopelo desviodesvio dada agulhaagulhamagnéticamagnética..

UmaUma dasdas aplicaçõesaplicações dodo efeitoefeitomagnéticomagnético dada correntecorrente eléctricaeléctrica sãosão ososelectroímaneselectroímanes..




AA energiaenergia eléctricaeléctrica tambémtambém sese transformatransforma emem energiaenergia térmicatérmica nosnos diferentesdiferentesreceptoresreceptores dede umum circuito,circuito, devidodevido àà suasua resistênciaresistência..receptoresreceptores dede umum circuito,circuito, devidodevido àà suasua resistênciaresistência..

UmaUma dasdas aplicaçõesaplicações sãosão osos discosdiscos eléctricos,eléctricos,entreentre outrosoutros..

QuaseQuase todostodos osos aparelhosaparelhos sofremsofrem esteeste efeitoefeitodada correntecorrente eléctrica,eléctrica, unsuns dede formaforma útilútil (discos,(discos,ferrosferros dede engomar,engomar, etcetc)) ee outrosoutros dede formaforma nãonãoútilútil (lâmpadas(lâmpadas dede incandescência)incandescência)..




LeiLei dede JouleJoule –– AA energiaenergia eléctricaeléctrica transformadatransformada emem energiaenergia térmicatérmica numnum receptorreceptor éédirectamentedirectamente proporcionalproporcional àà resistênciaresistência dodo receptor,receptor, aoao quadradoquadrado dada intensidadeintensidade dada correntecorrente ee aoaotempotempo dede funcionamentofuncionamento..tempotempo dede funcionamentofuncionamento..

E = R IE = R I22 ∆∆∆∆∆∆∆∆tt

Circuitos EléctricosCircuitos EléctricosProtecção das instalações eléctricasProtecção das instalações eléctricas

Cuidado! O corpo humano conduz a corrente eléctrica.

Quando a corrente passaatravés dos músculos da


através dos músculos damão, estes contraem-see obrigam-na a ficaragarrada à volta do fio.

À medida que a corrente passa, aresistência da pele vai diminuindo até que


resistência da pele vai diminuindo até quea intensidade da corrente atinge os 100 mA,o que constitui um perigo mortal.

Não havendo fio de Terra ao tocarmos num aparelho ligado à corrente


num aparelho ligado à corrente eléctrica, mas mal isolado, levamos um choque.

Nas tomadas existem dois fios terminais

A fase – fio que faz a ligação entre


o posto transformador e a habitação .

O neutro – fio onde não passa

corrente, porque não há diferença de

potencial .

Se tocarmos só no neutro, não nosacontece nada.

Se tocarmos na fase e no neutro , ou só


Se tocarmos na fase e no neutro , ou sóna fase, como somos condutores eestamos em contacto com a Terra,também ela condutora, recebemos umadescarga de 220 V.


Assim:. amarelo com verde – condutor que liga à terra,. azul-claro – condutor neutro;. castanho ou preto – condutor activo ( fase ).


Para proteger a instalação eléctrica das casas existem corta-circuitos fusíveis e disjuntores.

OsOs cortacorta--circuitoscircuitos fusíveisfusíveis têmtêm umum fio,fio,queque fundefunde facilmente,facilmente, nono interiorinterior dede umuminvólucroinvólucro dede cerâmicacerâmica unidounido aa doisdois terminaisterminaismetálicosmetálicos..

OsOs disjuntoresdisjuntores sãosão interruptoresinterruptoreselectromagnéticoselectromagnéticos:: desligamdesligam automaticamenteautomaticamentenono casocaso dede sobrecargasobrecarga nono circuitocircuito eléctricoeléctrico..

Os corta-circuitos fusíveis são uma aplicação prática do efeito térmico da corrente eléctrica

Os disjuntores são uma aplicação prática do efeito magnético da corrente eléctrica

pp - circuitos eléctricos

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