Corrente elétrica corrente elétrica.

Transcrição

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2 Corrente elétrica Vimos que os elétrons se deslocam com facilidade em corpos condutores. O deslocamento dessas cargas elétricas é chamado de corrente elétrica. A corrente elétrica é responsável pelo funcionamento dos aparelhos elétricos; estes somente funcionam quando a corrente passa por eles. A passagem de corrente por um aparelho somente será possível se este pertencer a um circuito fechado.

3 Corrente Elétrica - Sabe-se que a carga de um elétron é igual a 1, C. - Se você conseguisse contar a quantidade de elétrons (n) que atravessa uma região plana de um fio em 1 segundo poderia afirmar que a intensidade da corrente elétrica é: - Se contasse por um período qualquer, e representando a carga do elétron (1, C ) pela letra e, poderia afirmar:

4 Corrente Elétrtica A unidade de intensidade de corrente elétrica é o Coulomb por segundo, denominada ampère (A). A corrente elétrica pode ser contínua ou alterada. Na corrente contínua, observada nas pilhas e baterias, o fluxo dos elétrons ocorre sempre em um único sentido. Na corrente alternada, os elétrons alternam o sentido do seu movimento, oscilando para um lado e para o outro. É esse tipo de corrente que se estabelece ao ligarmos os aparelhos na nossa rede doméstica. A razão de a corrente ser alternada está relacionada à forma como a energia elétrica é produzida e distribuída para nossas casas.

5 Diferença de potencial Ao abandonarmos um corpo a certa altura, ele sempre cai. Isso ocorre porque existe uma diferença de energia potencial entre o local em que o corpo estava e o solo. Em uma pilha comum ocorre algo semelhante. A pilha, assim como a tomada de casa, a bateria do carro ou do celular, enfim, qualquer gerador de energia elétrica, é um dispositivo no qual se conseguiu estabelecer dois de seus pontos: um que precisa de elétrons e o outro que os tem sobrando. Em uma pilha, no ponto denominado polo negativo há elétrons sobrando, e no polo positivo há falta de elétrons. Se ligássemos esses pontos por meio de um fio condutor, os elétrons entrariam em movimento e uma corrente surgiria no fio.

6 Diferença de potencial Por isso, nessa situação há energia potencial armazenada na pilha, de modo muito parecido com o que possui um objeto situado a uma altura H do chão: é só soltá-lo, que ele entra em movimento. Da mesma forma, ao ligar um fio à pilha, uma corrente surge no fio. A unidade de tensão no Sistema Internacional é indicada pelo volt (V).

7 Diferença de Potencial

8 Resistência elétrica Sabemos que os materiais apresentam graus de dificuldade para a passagem da corrente elétrica. Esse grau de dificuldade é denominado resistência elétrica. Mesmo os metais, que em geral são bons condutores, apresentam resistência. A unidade de medida da resistência é o ohm (Ω). Os dispositivos que são usados em um circuito elétrico são denominados resistores. Os resistores são usados em um circuito para aumentar ou diminuir a intensidade da corrente elétrica que o percorre.

9 Resistência Elétrica A aplicação mais comum dos resistores é converter energia elétrica em energia térmica. Isso ocorre porque os elétrons que se movem no resistor colidem com a rede cristalina que o forma, gerando calor. Esse fenômeno é denominado efeito joule em nosso dia a dia: em chuveiros elétricos, ferros de passar roupa, em fogões elétricos, etc. Observe que todos esses aparelhos "fornecem calor".

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11 Primeira Lei de Ohm Observou-se, experimentalmente, em alguns resistores que a corrente estabelecida em um circuito é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência dos dispositivos do circuito e dos fios que os conectavam. Ou seja: quanto maior a tensão do gerador, maior a corrente e quanto maior a resistência, menor a corrente. Essa relação é expressa matematicamente por: Em que: U é a tensão - Volt R é a resistência - Ohm i é a corrente - Ampére

12 Primeira Lei de Ohm Vejamos um exemplo: uma pequena lâmpada está submetida a uma tensão de 12 V. Sabendo que a sua resistência é de 8Ω, determine a corrente que percorre a lâmpada.

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14 Associação de Resistores Em um circuito é possível organizar conjuntos de resistores interligados, ou seja, uma associação de resistores. O comportamento dessa associação varia conforme a ligação entre os resistores, sendo seus possíveis tipos: em série, em paralelo e mista.

15 Associação em Série Associar resistores em série significa ligá-los em um único trajeto. Simplificadamente, podemos dizer que é como se todos os elementos estivessem "de mãos dadas", ligados sequencialmente. A figura abaixo exemplifica essa situação

16 Associação em Série Como existe apenas um caminho para a passagem da corrente elétrica, ela se mantém inalterada por toda a extensão do circuito. Já a diferença de potencial nos terminais de cada resistor irá variar conforme a resistência de cada um, de modo que a Primeira Lei de Ohm seja obedecida. Assim:

17 Associação em Série Essa relação também pode ser obtida pela análise do circuito abaixo: Sendo assim, a diferença de potencial entre os pontos inicial e final do circuito é igual à:

18 Associação em Série

19 Associação em Paralelo

20 Associação em Paralelo

21 Associação em Paralelo

22 Associação em Paralelo

23 Associação Mista

24 Associação Mista

25 Associação Mista

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27 Potência Elétrica

28 Potência Elétrica