O que é um circuito eléctrico?

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1 SISTEMAS ELÉCTRICOS E ELECTRÓNICOS A produção em larga escala é recente e revolucionou por completo o nosso dia-a-dia A electricidade é tão antiga como o Universo! O que é um circuito eléctrico? Éum conjunto de elementos ou componentes ligados com uma determinada disposição. Circuito significa que a posição de partida e a posição de chegada coincidem, estando ele fechado Os componentes são representados por símbolos normalizados Mai-09 Dulce Godinho 2 1

2 Quais são os constituintes de um circuito eléctrico? Nos circuito eléctrico há: - Uma fonte de energia eléctrica - Receptores de energia eléctrica - Interruptores que permitem ligar ou desligar os receptores. Mai-09 Dulce Godinho 3 s normalizados (com uso internacional) Permitem a visualização rápida e simples, bem como a projecção dos circuitos Mai-09 Dulce Godinho 4 2

3 Como se esquematiza um circuito eléctrico? Os circuitos eléctricos representam-se por meio de um esquema. A cada dispositivo faz-se corresponder um símbolo próprio. A B B-interruptor A- pilha C- motor C Mai-09 Dulce Godinho 5 Como se instalam receptores num circuito eléctrico? É possível instalar num circuito eléctrico mais do que um receptor. A instalação pode fazer-se em duas maneiras: em série ou em paralelo. 1-interruptor 2- pilha 3- lâmpada Só há um caminho Há mais do que um caminho 1-interruptor 2- pilha 3- lâmpada 4 nó 5 circuito principal 6 - ramal Mai-09 Dulce Godinho 6 3

4 O que são bons condutores e maus condutores eléctricos? Bons condutores ou condutores eléctricos são materiais através dos quais a corrente eléctrica passa. metais grafite PORQUÊ? Maus condutores ou isoladores eléctricos são materiais através dos quais a corrente eléctrica não passa. Madeira borracha plástico Mai-09 Dulce Godinho 7 Como é constituída a matéria? A matéria é constituída por corpúsculos, podem ser: - átomos - moléculas grupos de átomos - iões resultam de átomos. Quando perdem electrões originam iões positivos. Quando ganham electrões originam iões negativos. Núcleo Nuvem electrónica Mai-09 Dulce Godinho 8 4

5 Como são constituídos os metais? Ligação Metálica Fio de Cobre Mai-09 Dulce Godinho 9 O que é a corrente eléctrica? A corrente eléctrica é todo o movimento ordenado de cargas. Electrões, nos metais e na grafite Iões positivos e negativos, nas soluções condutoras Mai-09 Dulce Godinho 10 5

6 A corrente eléctrica tem sentido? Sim. O sentido convencional - do pólo positivo para o pólo negativo. O sentido real do pólo negativo para o pólo positivo Sentido convencional Sentido real sentido dos electrões Mai-09 Dulce Godinho 11 A corrente eléctrica pode ser contínua ou alternada. Quando? A corrente contínua, DC ou =, quando não muda de sentido. O corrente alternada ou alterna, AC ou ~, quando muda periodicamente de sentido. corrente alternada corrente contínua Mai-09 Dulce Godinho 12 6

7 A grandeza física que está relacionada com o número de cargas eléctricas que passam num circuito é Intensidade da corrente Nome Grandeza física Intensidade da corrente Unidade SI Aparelho de medida Mai-09 Dulce Godinho 13 A intensidade da corrente em circuitos com lâmpadas associadas em: série paralelo tem o mesmo valor em qualquer ponto I = I 1 = I 2 = I 3 = a intensidade da corrente no circuito principal é idêntica à soma da intensidade da corrente nos vários ramais. I = I 1 + I 2 + I 3 + Mai-09 Dulce Godinho 14 7

8 A grandeza física que está relacionada com a energia fornecida às cargas eléctricas é diferença de potencial Nome Grandeza física diferença de potencial Unidade SI Aparelho de medida Mai-09 Dulce Godinho 15 A diferença de potencial nos terminais de uma associação de lâmpadas em série paralelo é idêntica à soma da ddp nos terminais de cada lâmpada. U = U 1 + U 2 + tem o mesmo valor em qualquer dos terminais das lâmpadas U = U 1 = U 2 = Mai-09 Dulce Godinho 16 8

9 A grandeza física que está relacionada com a dificuldade das cargas eléctricas passarem através de um condutor é Resistência eléctrica Nome Grandeza física Resistência eléctrica Unidade SI Aparelho de medida Mai-09 Dulce Godinho 17 Lei de Ohm As duas grandezas são directamente proporcionais U(V) I(A) 0,02 0,04 0,06 0,12 U/I porque o quociente entre pares de valores correspondentes é constante U(V) I (A) porque a representação gráfica é uma recta que passa pela origem. Mai-09 Dulce Godinho 18 9

10 Lei de Ohm A diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor metálico filiforme, a temperatura constante, é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre. A expressão matemática que traduz a lei de Ohm: Mai-09 Dulce Godinho 19 Será que num circuito eléctrico se consegue criar energia? A ENERGIA NÃO PODE SER CRIADA NEM TÃO POUCO DESTRUÍDA DA ELA ESTÁ SEMPRE A SER TRANSFORMADA Mai-09 Dulce Godinho 20 10

11 A grandeza física que mede a rapidez com que um receptor transforma a ENERGIA é Potência Eléctrica Nome Grandeza física Potência Eléctrica Unidade SI watt Aparelho de medida ---- P W ---- Mai-09 Dulce Godinho 21 Potência Eléctrica - Cálculo P = E Δt P = U x I E = P x Δt E = U x I x Δt Mai-09 Dulce Godinho 22 11

12 Potência Eléctrica - Múltiplos da Unidade Múltiplos Designação P=E/Δt Potência kilo K quilowatt kw mega M megawatt MW giga G gigawatt GW Mai-09 Dulce Godinho 23 Energia Eléctrica - Múltiplos da Unidade Múltiplos Designação E=P x Δt Energia Kilo (10 3 ) K Quilowatthora kwh Mega (10 6 ) M Megawatthora MWh Giga (10 9 ) G Gigawatthora GWh Mai-09 Dulce Godinho 24 12

13 Atenção É um erro muito comum falar em KW/h ( kilowatt por hora ) essa unidade não existe!! Mai-09 Dulce Godinho 25 Quilowatt watt-hora O kwh (quilowatt-hora) é a unidade prática de energia, usada para exprimir o consumo de energia eléctrica. O kwh é a energia eléctrica consumida durante uma hora de funcionamento por um aparelho cuja potência média m é 1 kw: 1KWh 1KW 1h Mai-09 Dulce Godinho 26 13

14 Quilowatt-hora (kwh) e o Joule (J). Sendo o quilowatt-hora (kwh) e o Joule (J) duas unidades de energia qual será a relação entre elas? Como 1 kw = 1000 W e 1 hora = 3600 s 1 kw h será equivalente a: 1 kwh = 1 kw 1 hora 1 kwh = 1000 W 3600 s 1 kwh = J 1 kwh = 3, J Mai-09 Dulce Godinho 27 14

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