Transformações da energia elétrica. Maria do Anjo Albuquerque

Transcrição

1 Transformações da energia elétrica

2 A passagem da corrente elétrica nos condutores produz efeitos cuja aplicabilidade prática É IMPORTANTÍSSIMA. Identifica os efeitos magnéticos, químicos e térmico que ocorreram e onde ocorreram? Efeito Térmico Observa-se uma rotação da agulha magnética. Efeito Magnético Ocorre uma reação química eletrólise Efeito Químico

3 Os efeitos que se podem observar são: Efeito térmico Efeito luminoso Efeito magnético Efeito químico

4 Efeitos da corrente elétrica: Efeito magnético Evidenciado pelo desvio da agulha magnética. Está na base do funcionamento dos motores elétricos.

5 Efeitos da corrente elétrica: Efeito químico Evidenciado nas eletrólises. É muito utilizado: na galvanoplastia, permitindo recobrir objetos metálicos de metais valiosos; Na recuperação de metais valiosos como o ouro e a prata; Na extração de metais a partir dos respetivos minérios.

6 Efeitos da corrente elétrica: Efeito térmico Evidenciado principalmente nas resistências de aquecimento de aquecedores, cilindros de água, grelhadores, ferros de engomar, secadores de cabelo, etc.

7 Qual é o efeito que ocorre nos recetores representados?

8 Quais as transformações de energia que ocorrem nestes recetores? E elétrica consumida = Calor E elétrica consumida = E luminosa + Calor E elétrica consumida = E mecânica + Calor +

9 Os efeitos da corrente elétrica estão associados às transformações da energia elétrica consumida pelos recetores noutros tipos de energia. Em qualquer recetor há transformação da energia elétrica em calor. O efeito térmico da corrente elétrica é também conhecido por efeito de Joule. Lei de Ohm Lei de Joule A energia elétrica transformada em calor num recetor é diretamente proporcional ao valor da resistência, ao quadrado da intensidade da corrente e ao tempo de funcionamento.

10 A corrente elétrica chega às nossas casas através de cabos elétricos. Os cabos elétricos têm no seu interior 3 condutores envolvidos por material isolador de cor diferente. Os fios de ligação dos aparelhos elétricos às tomadas da rede têm também três condutores: Fase F condutor envolvido por um isolador castanho ou preto. Proteção P condutor envolvido por um isolador verde e amarelo. Neutro N condutor envolvido por um isolador azul. O fio NEUTRO e o fio FASE são responsáveis pela alimentação do equipamento, sendo que a corrente deve chegar por um fio e sair por outro; O fio TERRA deve ser ligado à carcaça do equipamento e a outra extremidade do fio deve ser ligado à uma haste de aterramento enterrada no solo com boa capacidade de conduzir, ou seja, meio húmido.

11 Os aparelhos elétricos são ligados à fase e ao neutro. Instalação de recetores Quando um aparelho funciona, a corrente elétrica passa no fio de fase e no neutro. O fio de fase é ligado ao potencial mais elevado; os interruptores ficam sempre instalados no fio de fase. O neutro é ligado ao potencial mais baixo. O fio de proteção faz a ligação à terra e só é percorrido por corrente elétrica se o aparelho avariar. A resistência do ferro está ligada à tomada da rede através do fio de fase e do neutro. O interruptor é instalado no fio de fase. O fio de proteção está ligado à carcaça do ferro.

12 Isolamento dos fios Quando a fase e o neutro contatam ocorre um curto - circuito Num curto-circuito a d.d.p. continua a ser a da tomada da rede, mas a intensidade da corrente é muito grande porque o circuito não tem praticamente resistência. A energia elétrica transformada em calor é muito grande podendo produzir um incêndio. É por isso que as fichas que ligam os aparelhos elétricos às tomadas estão equipados com um dispositivo chamado cortacircuitos fusível. Quando o material isolador que envolve a fase e o neutro se deteriora, pode acontecer o contacto entre os fios. Nessa altura a corrente elétrica deixa de passar no aparelho elétrico, percorrendo assim um caminho mais curto originando um curto-circuito.

13 Corta-circuitos fusível Para proteger a instalação elétrica das casas existem corta-circuitos fusíveis e disjuntores. Quando ligamos ao mesmo tempo vários aparelhos elétricos, a intensidade da corrente no ramo principal aumenta muito e pode ocorrer sobrecarga da corrente elétrica. Utilizam-se nas fichas dos recetores elétricos

14 Aplicações práticas dos efeitos da corrente elétrica Os corta-circuitos fusível têm um fio, que funde facilmente, no interior de um invólucro de cerâmica unidos a dois terminais metálicos. corta-circuitos fusíveis Aplicação prática do Efeito térmico da corrente elétrica Os disjuntores são interruptores eletromagnéticos: desligam automaticamente no caso de sobrecarga no circuito elétrico. Disjuntores Aplicação prática do Efeito magnético da corrente elétrica

15 Exercício -1 Ficha de atividade 16 Uma lâmpada de resistência 5,0 Ω está instalada num circuito onde a intensidade da corrente é de 200 ma. 1.1 Calcula a energia libertada como calor durante 10 min de funcionamento da lâmpada. 1.2 A energia elétrica que a lâmpada consome durante 10 minutos é igual, superior ou inferior ao valor calculado em 1.1? Justifica. Exercício -2 Indica a função dos três tipos de fios (fase, neutro e proteção) que existem nos cabos elétricos.

16 Exercício -3 Completa as frases seguintes: Ficha de atividade 16 A - Passagem da corrente elétrica nos circuitos pode originar: efeito, efeito, ou apenas efeito dependendo do tipo de recetor. B A energia libertada como calor, Q, devido à passagem da corrente elétrica nas resistências e nos motores calcula-se através das expressões: C Nos cabos da rede elétrica das casas e nos fios de ligação dos aparelhos elétricos existe : o fio de, o, e o fio de. D Um curto circuito corresponde a um circuito com corrente elétrica muito, resultante da junção dos fios de e do. Pode resultar da deterioração do isolador dos fios ou da da corrente elétrica. E Os corta-circuitos fusíveis e os disjuntores desligam a corrente sempre que acontece uma da corrente elétrica ou um curto-circuito.

17 Exercício -4 Ficha de atividade 16 Tens um aparelho elétrico que funciona bem quando percorrido por corrente de 5 A e dispões dos seguintes fusíveis para adaptar à tomada. 4 A 15 A 6 A Indica, justificando, qual dos três fusíveis é o mais adequado para proteger este aparelho de uma sobrecarga elétrica?