Efeito magnético da corrente elétrica

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1 Efeito magnético da corrente elétrica Descoberta Um condutor percorrido por uma corrente elétrica faz desviar uma agulha magnética - efeito magnético da corrente elétrica.

2 Observação Um condutor percorrido pela corrente elétrica faz desviar uma agulha magnética, comportando-se como um íman. O sentido do desvio da agulha depende do sentido da corrente no condutor. O desvio é tanto maior quanto maior for a intensidade da corrente. Explicação A corrente elétrica cria à sua volta um campo magnético. O campo magnético criado pela corrente altera-se quando o sentido da corrente muda. O campo magnético é mais forte quando a intensidade da corrente aumenta.

3 Aplicações Aplicações do efeito magnético da corrente elétrica: disjuntores; motores elétricos; balanças de precisão, etc. Funcionamento dos disjuntores eletromagnéticos: Quando um circuito elétrico, protegido por um disjuntor, é sujeito a uma sobrecarga de corrente, o magnete do disjuntor fica sob a ação de uma corrente muito intensa e sofre um desvio brusco, que faz disparar um interruptor. A abertura do interruptor protege os aparelhos da corrente excessiva no circuito. Depois de detetada e corrigida a causa da sobrecarga de corrente, basta recolocar o disjuntor na posição inicial.

4 Constituição de um galvanómetro Galvanómetros São aparelhos que servem para detetar a corrente elétrica. São constituídos por um enrolamento de fio revestido de um verniz isolador, no interior do qual há um íman solidário com um ponteiro. Quando a corrente elétrica passa no fio do enrolamento, cria um campo magnético que faz deslocar o íman e o ponteiro desloca-se em frente da escala.

5 Constituição de um amperímetro e de um voltímetro Voltímetros e amperímetros Os voltímetros e os amperímetros, que medem, respetivamente, a d.d.p. e a intensidade de corrente, têm uma constituição semelhante à dos galvanómetros: são constituídos por um enrolamento, revestido de um verniz isolador, no interior do qual há um íman solidário com um ponteiro.

6 Nos voltímetros, o fio do enrolamento é fino e comprido, tendo grande resistência elétrica. É por isso que os voltímetros se instalam em paralelo.

7 Nos amperímetros, o fio do enrolamento é grosso e curto, tendo pequena resistência elétrica. É por isso que os amperímetros se instalam em série.

8 Constituição e funcionamento de uma campainha Campainhas Nas campainhas elétricas existe um eletroíman. Ao premir o botão, o circuito é fechado e o eletroíman atrai o martelinho que bate na campainha metálica. Imediatamente o circuito abre-se em A e o martelinho volta à posição inicial. Continuando a premir o botão, o circuito fecha de novo e o ciclo recomeça.

9 Indução eletromagnética Constituição e funcionamento de um eletroíman Os eletroímanes são constituídos por um enrolamento de fio em torno de um núcleo de ferro. Quando a corrente elétrica percorre o enrolamento, cria um campo magnético e o núcleo de ferro magnetiza-se, tornando-se um íman. Quanto maior é o número de espiras do enrolamento mais forte é o eletroíman. Quando a corrente é desligada, o núcleo de ferro deixa de estar magnetizado. Enquanto passa corrente elétrica, o núcleo, que é a barra de ferro, está magnetizado e atrai a limalha de ferro. Quando se abre o circuito, o núcleo deixa de estar magnetizado e a limalha de ferro cai.

10 Produção de correntes induzidas Em ambos os casos: movimento do íman em relação ao enrolamento ou do enrolamento relativamente ao íman, a agulha do galvanómetro desvia-se num sentido ou noutro em relação ao zero da escala. Quanto mais rápido é o movimento maior é o desvio do ponteiro do galvanómetro.

11 Conclusão: O movimento de um íman em relação a um enrolamento ou de um enrolamento em relação a um íman origina correntes de indução. Ao íman chama-se indutor e ao enrolamento o induzido. A corrente de indução tem um sentido quando se introduz o polo norte do íman no enrolamento e outro sentido quando o polo norte é retirado. Tudo acontece ao contrário quando se introduz e se retira o polo sul. O sentido da corrente muda quando muda o sentido do movimento do íman.

12 Alternadores Os alternadores geram corrente alternada. Nas centrais elétricas os alternadores são constituídos por ímanes ou eletroímanes potentíssimos que giram entre bobinas. Há também alternadores que são constituídos por bobinas que se movem no interior de ímanes ou eletroímanes fixos. Dínamos Os dínamos geram corrente contínua. São constituídos por bobinas que se movem no interior de ímanes fixos, sendo a ligação do circuito feita por meio de um comutador. O comutador permite que o sentido da corrente seja sempre o mesmo, ou seja, torna a corrente contínua.

13 transformador Modelo didáctico de um transformador Quando a corrente elétrica alternada passa numa das bobinas, magnetiza o núcleo de ferro. O núcleo de ferro magnetizado cria um campo magnético variável que produz corrente elétrica induzida na outra bonina. A bobina ligada à corrente da entrada chama-se primário. A que está ligada à corrente de saída chama-se secundário. IMPORTANTE Para que haja produção de corrente no secundário é necessário que a corrente do primário seja alternada, de modo a criar um campo magnético variável. Só um campo magnético variável cria correntes induzidas. U p - diferença de potencial do primário U s - diferença de potencial do secundário N p -número de espiras do primário N s -número de espiras do secundário

14 Como se produz, transporta e distribui a eletricidade em larga escala

15 Central Biomassa - Flórida Central Solar - Sevilha

16 Distribuição da corrente elétrica

17 Esquema de funcionamento de uma central hidroelétrica

18 Esquema de funcionamento de uma central Termoelétrica

19 Esquema de funcionamento de uma central fotovoltaica

20 Ficha de atividade 17 Exercício -1 Completa os seguintes espaços A - Quanto for o número de espiras de uma bobina, é a diferença de potencial nos seus terminais. B - Se o número de espiras do é maior do que o número de espiras do, a diferença de potencial à entrada é do que à saída: o transformador funciona como de tensão. C - Se o número de espiras do primário é do que o número de espiras do secundário, a diferença de potencial à entrada é do que à saída: o transformador funciona como de tensão. D - De acordo com a equação, P = U V, para uma mesma potência, U e I são grandezas proporcionais. Por isso um elevador de tensão aumenta e diminui. Um abaixador de tensão diminui e aumenta.

21 Exercício -2 Observa atentamente a figura: Ficha de atividade 17 a) Diz, justificando, se o transformador é um elevador ou abaixador de tensão. b) Lê nos voltímetros os valores da tensão da corrente do primário e do secundário. c) Considerando que o primário tem 100 espiras, calcula o número de espiras do secundário.

22 Exercício -3 Completa os seguintes espaços Ficha de atividade 17 A A corrente elétrica é produzida em larga escala nas. B À saída das centrais a corrente elétrica é transformada, passando por de tensão, sendo transportada através de postes e fios de alta tensão. Depois é distribuída e junto das localidades passa por sucessivos de tensão até ser utilizada. C Os transformadores, que podem ser elevadores ou abaixadores de tensão, são constituídos essencialmente por bobinas de fio condutor em torno de um de ferro macio. Chama-se à bobina por onde entre a corrente elétrica e à bobina por onde sai a corrente elétrica. D As duas bobinas de um transformador têm número diferente de espiras com o qual se relaciona a tensão da corrente de entrada e saída. E - A corrente elétrica cria à sua volta um campo magnético denominado efeito da corrente elétrica. Este efeito pode ser demonstrado pelo de uma agulha magnética colocada no alinhamento da corrente elétrica. O campo magnético criado pela corrente elétrica varia quando se o sentido da corrente elétrica e é tanto mais quanto maior for a da corrente elétrica.

23 Exercício -4 Observa atentamente a figura: Ficha de atividade 17 a) Indica quais são as duas situações em que a lâmpada acende quando se fecha o interruptor. b) Para as duas situações em que a lâmpada acende: 1.Indica a designação adequada para a corrente produzida. 2.Descreve o que há de diferente na corrente elétrica dos dois circuitos. 3.Identifica o indutor e o induzido.

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