Circuitos eléctricos

Transcrição

1 Um circuito eléctrico µu^u]vz}_ }Œ}v passa a corrente eléctrica. É constituído obrigatoriamente por um gerador e um receptor, podendo-se também intercalar outros componentes como interruptores, motores e aparelhos de medida (normalmente, multímetros), todos ligados por fios condutores. Em geral, um circuito eléctrico é constituído por um conjunto de componentes ligados uns aos outros e ligados aos pólos de um gerador. Uma bateria de carro ou uma pilha, pode funcionar como gerador.

2 Corrente Eléctrica A corrente eléctrica é um movimento orientado de partículas portadoras de cargas eléctricas. Essas partículas podem ser: Electrões (negativos) Nos metais e na grafite Iões (positivos e negativos) Nas soluções condutoras

3

4

5 Sentido convencional da corrente t do pólo positivo para o pólo negativo Sentido real da corrente t do pólo negativo para o pólo positivo Sentido convencional Sentido real

6 A corrente eléctrica pode ser Contínua DC ou = (que não muda de sentido) Alternada AC ou ~ (que muda periodicamente de sentido) Ex: Pilhas e baterias Ex: Centrais eléctricas

7 A figura 1 representa um circuito eléctrico simples. A pilha é um gerador de corrente eléctrica. A pilha, que tem dois pólos eléctricos (um positivo, e outro negativo; fornece energia eléctrica à lâmpada permitindo que ela se acenda. Essa energia é transportada pela corrente. A lâmpada é um receptor de energia eléctrica. Na figura representam-se ainda fios condutores e um interruptor, que se encontra fechado (ligado). Com o interruptor fechado, há passagem de corrente pela lâmpada e o circuito diz-se fechado. Figura 1 - Circuito eléctrico simples fechado. Há passagem de corrente.

8 O mesmo circuito pode ter o interruptor aberto (desligado). Neste caso não há passagem de corrente, a lâmpada não acende e o circuito dizse aberto. A figura 2 mostra, de forma esquemática, o circuito da figura 1 mas com o interruptor aberto. Figura 2 - Esquema do circuito eléctrico da figura anterior (agora aberto). Não há passagem de corrente. O que é então necessário para que um circuito eléctrico funcione?

9 Para que num circuito eléctrico haja passagem de corrente tem que existir um caminho fechado de modo que os electrões percorram os fios. A linguagem que utilizamos no dia-a-dia nem sempre está de acordo com a linguagem científica: quando dizemos "fechar a luz" estamos a querer dizer "abrir o circuito".

10 Esquemas de circuitos eléctricos A representação esquemática de circuitos eléctricos tem grandes vantagens: é simples de desenhar e é universal, isto é, pessoas de todo o mundo, ainda que falem diferentes línguas, podem entender o seu significado. Para garantir esta universalidade, estabeleceram-se normas para os símbolos usados na representação de circuitos eléctricos.

11

12

13

14 Circuitos em série e em paralelo É possível instalar num circuito eléctrico mais do que um receptor. A instalação pode fazer-se de duas maneiras: ± em série, havendo no circuito um só caminho para a corrente eléctrica; 1-interruptor 2-pilha 3-lâmpada 4-nó 5- circuito principal 6-ramal ± em paralelo, permitindo no circuito mais do que um caminho para a corrente eléctrica.

15 Exercício Considera os esquemas dos circuitos eléctricos A e B: a) Identifica os diversos componentes presentes nos circuitos. b) Completa as frases: Em A, o circuito está porque o interruptor está e as lâmpadas. Em B, o circuito está porque o interruptor está e as lâmpadas. Em A as lâmpadas estão instaladas em e em B as lâmpadas estão instaladas em. A B

16 Condutores eléctricos Bons condutores eléctricos t são materiais através dos quais a corrente eléctrica passa. Exemplos: Metais e grafite Maus condutores ou isoladores eléctricos t são materiais através dos quais a corrente eléctrica não passa. Exemplos: Borracha, plástico, madeira

17 Diferença de potencial Grandeza física relacionada com a energia fornecida pela fonte de energia às cargas do circuito.

18 Intensidade de corrente Grandeza física relacionada com o número de cargas eléctricas que passam numa secção recta do circuito por unidade de tempo.

19 Circuitos com receptores instalados em série A diferença de potencial nos terminais do conjunto de receptores é igual à soma das diferenças de potencial nos terminais de cada receptor. Usérie = U1 + U2 =Y A intensidade da corrente é igual em todos os receptores. I1 = I2 AY

20 Circuitos com receptores instalados em paralelo A diferença de potencial é igual nos terminais de todos os receptores. Uparalelo = U1 = U2 AY A intensidade da corrente no ramo principal é igual à soma das intensidades da corrente que percorre as várias ramificações. Iramo principal = I1 + I2 =Y

21 Exercício Analise o seguinte circuito: Complete o quadro, dizendo se acende (S) ou não (N) cada uma das lâmpadas:

22 Resistência eléctrica Grandeza física relacionada com a dificuldade de passagem da corrente eléctrica num condutor.