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Física – Prof. Sergio
Circuitos Elétricos
Raios - Fluxo de cargas elétricas
Eletrons se deslocando
Corrente Elétrica
Cargas elétricas movimentando-se de forma ordenada em certa direção e sentido.
Intensidade do fluxocorrente elétrica
Cargas elétricas que atravessam a seção de um condutor durante certo tempo:
I = Q ∆t
Unidade de Medida
A unidade de medida da corrente i é o Coulomb/segundo (C/s)= ampere (A),
em homenagem a André Ampère.1 C/s = 1AAndré Marie Ampère (1775-1836)Físico e matemático francês queelaborou teorias e experimentos
no desenvolvimento do Eletromagnetismo.
O b s e r v a ç ã o
Da equação: Q = i.∆t
é que se define a unidade deCarga elétrica, o coulomb (C).
1 coulomb = 1 ampère x 1 segundo
Tipos de Corrente Elétrica
Corrente Contínua – CC ou DC (direct current)
Corrente Alternada – CA ou AC (alternating current)
Corrente Continua
É um fluxo de cargas em um único sentido.Produzido por pilhas, baterias e células
fotovoltaicas.
Corrente Alternada
É um fluxo oscilante de cargas que ora se movimenta em um sentido, ora em outro. Fornecida pelas usinasgeradoras de energia elétrica. No Brasil essa oscilaçãoorigina uma corrente alternada de 60 hz de
Frequência.
Sentido da corrente- corrente real -
Dada pelo verdadeiro sentido dos portadores de cargas negativas,
elétrons.
Sentido da corrente- corrente convencional -
Dada pelo sentido dosuposto deslocamento
dos portadores de cargaspositivas.
Usaremos a correnteconvencional
Exercício 1
Qual é o valor da correnteelétrica de uma descarga
elétrica durante uma tempestade?
Estima-se que 1,5.10²³ elétrons se deslocam as
nuvens em direção ao solo em 0,80s.
e=1,6.10 -19 C e Q = n.e Resposta = 30 kA
Exercício 2
Num chuveiro elétrico, aparecea inscrição 25 A. Sabendo-se que o seu interior é constituído basicamente por fio metálico enrolado onde há circulação deelétrons de condução, calcule a quantidade de carga e o númerode elétrons livres que passam por ele durante um banho de 20Minutos.
Resposta
30 000 C e 1,9.10²³
Geradores Elétricos
Caracterizado por sua tensão elétrica, oudiferença de potencial elétrico. Representada
pela letra U, medida em volt (V).
Símbolo do gerador:
Exemplos de Geradores
Diversos tipos de baterias e pilhas.
Geradores de maior porte
Usinas produtoras de energia elétrica, responsáveis pela tensão de 110V ou 220V das
tomadas.
Diferença de Potencial Elétricoou Tensão Elétrica DDP
A diferença de potencial elétrico U, é definido como a razão entre o
trabalho realizado τ e quantidade de cargas ∆q transportadas.
Unidades de Medida
A unidade de medida da tensão elétrica é o J/C. No SI, foi denominada volt (V), 1V = 1J/C, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta.
Alessandro Volta (1745-1827), físico italiano que inventou a primeira pilha em 1800.
Receptores e Resistores
Receptor – Oferece alguma dificuldade à passagem da corrente elétrica.
Aparelhos resistores – aqueles que têm como função principal a conversão de energia elétrica em térmica (calor).
Símbolo do Resistor
Resistência Elétrica (R)características do condutor
2ª Lei de Ohm:
L – Comprimento do fio condutor.
A – Seção transversal do fio.ρ - Resistividade elétrica,
depende do material.
Resistência Elétrica – 1ª Lei de Ohm
U = R.i
Unidades no SI de R é o Ohm ( Ω )
Georg Simon Ohm
Físico e matemático alemãoque desenvolveu importantes investigações e teorias sobre a condução elétrica.
(1789 – 1854)
Condutores Ôhmicos
Exemplos:
Condutor Ôhmico – fiação das redes Elétricas.
Condutor não Ôhmico – Lâmpadas Incandescentes.
Representação Gráfica
Condutor ôhmico Condutor não ôhmico
Potência Elétrica
P = U.I
P = R.I²
P = U²/RUnidades no SI é J/s = Watt
1,0 KWh = 3,6. 106 J
10KV
700KV
14KV
110V e 220V
Rede Elétrica
Rede Elétrica – Baixa Tensão
Circuito Elétrico de uma Residência
Aterramento do Fio Neutro