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CIRCUITOS ELÉTRICOS

AULA1 - INTRODUÇÃO A CIRCUITOS ELÉTRICOS
AULA1 - CORRENTE ELÉTRICA
AULA2 - CORRENTE ELÉTRICA

Corrente elétrica (i): é determinada pela quantidade de partículas (q) negativas fluindo de forma ordenada no condutor em determinado tempo(∆t), assim, pode-se afirmar que a corrente elétrica é um fluxo de cargas. Tal ordenação das cargas negativas se dá quando é aplicado uma diferença de potencial(DDP) nas extremidades do condutor, consequentemente, um campo elétrico(E) não nulo surge no interior do condutor, mas a ordenação das cargas é devido ao surgimento de uma força elétrica(F) aplicada, logo;

i = n.e / ∆t mas, q = n.e então i = q/∆t

A unidade de medida da corrente elétrica é o Amper(A) ou Coulomb por s (C/s)

São dois os tipos de corrente elétrica; Corrente alternada(CA) e corrente continua(CC). A CC a intensidade do campo elétrico permanece constante no condutor, já CA a intensidade do campo elétrico varia no tempo.Ex:

CorrenteAlternada.png

Contudo, a corrente trabalhada por aqui vai ser CC. A corrente pode também sofrer efeitos de algumas grandezas, como:

Magnético: o campo magnético surge quando uma corrente elétrica percorre um condutor.

Térmico ou Joule: é caracterizado pela colisão entre as partículas de um condutor com as cargas elétricas da corrente elétrica, isso ocasiona um aquecimento do condutor, ou seja, quando a corrente flui por um circuito elétrico ele esquenta, isso é de fácil verificação, basta colocar um celular para carregar, a medida que este carrega também aquece até que a carga seja totalizada.

Químico: de forma sintética, ocorre quando a corrente flui em uma solução com íons onde as cargas se deslocam de um pólo para outro. Este efeito é encontrado em baterias e pilhas.

Luminoso: a corrente elétrica atravessa o gás rarefeito ocasionando a emissão de luz.

Fisiológico: ao ser conduzida pelo organismo vivo a corrente elétrica causa contrações musculares conhecido como choque elétrico. Caso tal corrente elétrica tenha intensidade de 10mA ou mais, pode acontecer comichões, contrações musculares com dor, queimaduras, paradas cardíacas ou mesmo a morte.

TensaoEletricaPilha.gifDiferença de potencial elétrico(U) ou tensão elétrica: é uma grandeza associada a aplicação nas extremidades de um condutor, pólos de cargas diferentes para que assim surja uma força elétrica ordenando as cargas em uma direção, ou seja, surge a corrente elétrica dessa diferença de potencial que é a base do funcionamento de qualquer eletrônico. A unidade de medida no SI da tensão elétrica é o volts(V). Ex:

 


Resistor (R): é um dispositivo elétrico que tem como principal função a diminuição da corrente elétrica, consequentemente, devido ao efeito Joule o resistor aquece. Uma propriedade fundamental do resistor é a resistência elétrica, que é a responsável de aquecer todo resistor por causa do embate entre as partículas que compõem o condutor e as cargas elétricas livre que compõem a corrente elétrica. A unidade de medida da resistência elétrica é o ohm (W).


Os dispositivos elétricos sempre são representados por símbolos, o resistor é representado por:

simbologia-resistor.jpg

Se a resistência elétrica(R) for constante, dizemos que o resistor é um resistor ôhmico que tem uma curva característica indicado no gráfico abaixo:

ResistorOhmico.png

Tabela de Resistores Cores.gif

Reostato é um tipo de resistor que varia sua resistência elétrica, muito aplicada em rádios, quando o usuário vai mudar de estação na realidade está mudando a resistência elétrica utilizando um reostato. A simbologia de um reostato é dado por:    

Reostato.jpg

Efeito Joule: como já mencionado antes, tal efeito se dá entre o enfrentamento das partículas que compõem o condutor e as cargas elétricas que compõem a corrente elétrica. A energia elétrica que o resistor consome é dissipada em forma de calor.

Capacitor: É um dispositivo elétrico capaz de armazenar cargas elétricas, é composto por duas placas eletrizadas (armaduras) com cargas de sinais diferentes e entre as placas há uma distancia (d) onde está inserido um material isolante chamado de material dielétrico. Como as armaduras tem eletrizações diferentes ocasiona consequentemente o aparecimento de uma diferença de potencial elétrico(V), assim podemos determinar a capacitância (C), a quantidade de cargas e até esta diferença de potencial. Para tanto é necessário considerar a quantidade de cargas (Q) das duas armaduras em módulo, caso contrario esta quantidade será nula. Com isso;


Capacitor.jpg

Capacitores.jpg

CapacitorSimbolos.png

 

Bateria ou Gerador:  Os aparelhos eletrônicos que usa pilhas necessitam, quase sempre,de pilha. As pilhas podem associar-se em série e paralelo. Nas ligações em série a tensão aumenta, nas ligações em paralelo a bateria pode fornecer maior corrente elétrica, mas a tensão mantém-se igual a cada uma delas individualmente.

baterias-serie-paralelo.gif

BateriaSimbolo.jpg

DISPOSITVOS ELÉTRICOS UTILIZADO PARA MEDIÇÕES ELÉTRICAS
    Voltimetro Voltimetro Voltimetro Amperimetro


EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

Q.1) Considerando conceitos sobre potencia elétrica, corrente elétrica, resistência elétrica, carga, fluxo elétrico e tensão elétrica, marque a alternativa CORRETA entre as descritas abaixo que relacionam, respectivamente, as unidades de medidas das grandezas citadas.                                                                                                                                                                                                           
a) pW, C/s, Ω, µC, A/m2 e V                            b) W, A, Ω, C, C/m.s2 e V                                 c) nW, C/s, pΩ, C, C.s/m2 e nV

d) mW, C/s, kΩ, nC, C/m2 e mV                     e) kW, A, kΩ, nC/s, C/m2 e nV                        f) µV, A, kΩ, nC, C/m2 e mV

Q.2) Uma pessoa adquiriu um chuveiro elétrico do modelo A e, ao ler o manual, verificou-se que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir uma amperagem 40% menor. Considerando que os chuveiros A e B funcionam com a mesma potencia de 4400 W, qual das alternativas abaixo indica melhor a razão entre as resistências elétricas dos chuveiros A e B?                                   

a)1,0                      b)0,5                      c)0,7                      d)0,6                      e)0,2                      f)0,8                       g)0,3

Q.3) Uma pessoa comprou duas torradeiras elétricas para sua lanchonete, as torradeiras são de marcas diferentes, uma é da marca A e a outra da marca B. Lendo as especificações, a pessoa notou que as duas funcionam com 3500 watts, mas com 25C/s e 35C/s, respectivamente. Após 2 horas de funcionamento das torradeiras, ele não sabia qual o consumo de energia elétrica delas, desta forma foi até as especificações verificar a informação, mas ao verificar notou que a informação não estava legível. Com isso responda:

a) Considerando que ele tinha conhecimentos físicos necessários para encontrar a resposta, Mostre como ele fez isso?

b)Considere que a potencia elétrica da torradeira B é duas vezes maior que a da torradeira A, qual é a razão entre as resistências elétrica da torradeira A e B? Qual é a tensão elétrica que passa pelas torradeiras B e A?                                                                  


Q.4) O mau uso do chuveiro elétrico geralmente tem como conseqüência a “queima” da resistência elétrica. Considere que a resistência elétrica de um chuveiro elétrico funciona corretamente entre 25Ω e 45Ω, e que a quantidade de carga que passara por esta resistência é 40 C/s e 60C/s, respectivamente, com isso responda:

a)Qual é a potencia máxima e mínima utilizada pelo chuveiro (considere funcionando perfeitamente)? Qual a razão entre as potencias máxima e mínima?                                                                                                                                                                               

b)Qual a tensão elétrica em que funciona este chuveiro considerando a resistência elétrica máxima e mínima? Qual a razão entre as tensões mínima e máxima?



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