EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA FQ- 9ºANO

Transcrição

1 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA FQ- 9ºANO

2 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA A passagem da corrente através de um circuito elétrico afeta o funcionamento de todos os seus constituintes, assim como o espaço que rodeia o circuito. Os efeitos podem ser de três tipos: QUÍMICO Promove a ocorrência de reações químicas, com a produção de novas substâncias. TÉRMICO Provoca o aquecimento dos constituintes do circuito. MAGNÉTICO Promove o aparecimento de fenómenos magnéticos no espaço circundante do circuito.

3 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EFEITO QUÍMICO ELETRÓLISE Decomposição química de determinadas substâncias quando através delas passa uma corrente elétrica. ELETRÓLISE DA ÁGUA Devido à passagem da corrente elétrica, a água decompõe-se em hidrogénio (H 2 ) e oxigénio (O 2 ).

4 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EFEITO TÉRMICO EFEITO JOULE Aquecimento de um condutor ou E recetor devido à dissipada = P dissipada x t passagem da corrente elétrica; leva à dissipação de energia. E dissipada = R x I 2 O Efeito Joule nem sempre é indesejável, estando na base do funcionamento de muitos aparelhos que possuem resistências elevadas (torradeiras, fogões elétricos, ).

5 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA EFEITO MAGNÉTICO ELETROMAGNETISMO Magnetismo produzido num fio condutor atravessado por uma corrente elétrica. A agulha magnética oscila quando um circuito elétrico é percorrido por uma corrente elétrica.

6 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA ELETROÍMAN constituído por um núcleo de metal (ferro, por exemplo) e um enrolamento de fio à volta: quando é atravessado por uma corrente elétrica, comporta-se como um íman natural atraíndo clips ou pregos: quando a corrente elétrica é desligada, as propriedades magnéticas deixam de existir.

7 POTÊNCIA ELÉTRICA ENERGIA ELÉTRICA FQ- 9ºANO

8 POTÊNCIA ELÉTRICA ENERGIA ELÉTRICA POTÊNCIA ELÉTRICA (P) É uma medida da capacidade que um aparelho tem em realizar uma determinada transferência ou transformação de energia (E) num dado intervalo de tempo ( t). Relaciona-se com a d.d.p (U) aplicada e a intensidade da corrente elétrica (I). P = U x I W V A Exemplo: Qual a potência de um frigorífico que, quando ligado a uma tomada de 220 V, é atravessado por uma corrente elétrica de0,50 A? R: 110 W. Porquê?

9 POTÊNCIA ELÉTRICA ENERGIA ELÉTRICA RELAÇÃO ENTRE POTÊNCIA E ENERGIA ELÉTRICAS Os valores da potência inscritos nos aparelhos relacionam-se com a energia elétrica por eles consumida através da seguinte relação: E consumida = P x t J W s Embora a unidade S.I. de energia seja o joule (J), a unidade prática de medição de energia, utilizada nos recibos da eletricidade, é o quilowatt-hora (kw h). Para calcular a energia (E) em kw h, a potência (P) deve estar em kw e o intervalo de tempo ( t) de funcionamento em h.

10 POTÊNCIA ELÉTRICA ENERGIA ELÉTRICA EXEMPLOS PRÁTICOS Aparelho Potência Horas ligado Energia consumida por em kw por dia dia kw/h Secador de cabelo 1,8 0,5 1,8 0,5 Rádio relógio 0,006 3,0 0,006 3,0 LCD 37 0,102 4,0 0,102 4,0 Ferro de engomar 2,0 1,5 2,0 6,0 Cilindro 1,2 6,0 1,2 6,0 Energia total consumida por dia 11,53 Energia total consumida por mês 11,53 30 Preço da conta de energia elétrica 11, ,15

11 SEGURANÇA ELÉTRICA

12 SEGURANÇA ELÉTRICA VALORES NOMINAIS DE UM RECETOR Valores de tensão elétrica (U) e potência (P) que constam de todos os aparelhos elétricos e identificam, respetivamente: o valor da tensão elétrica (em V) da fonte à qual o aparelho elétrico deve ser ligado; o valor da potência elétrica (em W) disponobilizado pelo aparelho elétrico nas condições normais de funcionamento. O valor da intensidade de corrente elétrica (I) que atravessa o aparelho elétrico nas condições normais de funcionamento também pode constar. A não utilização dos valores nominais para o funcionamento dos aparelhos elétricos provoca, normalmente, o seu mau funcionamento ou a sua avaria.

13 SEGURANÇA ELÉTRICA TRANSFORMADOR Aparelho elétrico destinado a alterar a tensão da energia elétrica que nele entra. Existem transformadores que aumentam a tensão e outros que a diminuem. Funcionam com corrente alternada. Elevador de tensão Abaixador de tensão

14 SEGURANÇA ELÉTRICA PRODUÇÃO DE ELETRICIDADE A energia elétrica pode ser produzida de diferentes formas; o ideal é que o processo de produção seja económico, rápido, rentável e ecológico. Não renováveis Renováveis Vantagens: são muito energéticas são facilmente convertidas em outras formas de energia processo de conversão de elevada eficiência Desvantagens: são esgotáveis a curto ou médio prazo são poluentes Vantagens: não se esgotam produzem pouca poluição ambiental reduzem a dependência dos combustíveis fósseis Desvantagens: produção elétrica irregular baixa eficiência de conversão de energia elétrica

15 SEGURANÇA ELÉTRICA TRANSPORTE DE ELETRICIDADE Para que a energia elétrica produzida chegue aos locais destinados é necessário transportá-la. A forma de transporte depende, entre outras, da tensão elétrica. Linhas de alta tensão Linhas de média tensão Linhas de baixa tensão Possuem tensões iguais ou superiores a 60 kv. Podem ser aéreas ou subterrâneas. Unem os locais de produção e as subestações. Possuem tensões entre 10 e 30 kv. Podem ser aéreas ou subterrâneas. Unem as subestações aos postos de transformação. Possuem tensões de cerca de 230 V. Podem ser aéreas ou subterrâneas. Unem os postos de transformação e os locais de consumo final.

16 SEGURANÇA ELÉTRICA DISTRIBUIÇÃO DE ELETRICIDADE As redes de distribuição de energia elétrica permitem que a eletricidade chegue aos diferentes destinatários com as características necessárias.

17 SEGURANÇA ELÉTRICA CABOS ELÉTRICOS DOMÉSTICOS São constituidos, normalmente, por três tipos de fios elétricos: fio de fase está ligado à fonte de energia e possui tensão elétrica. fio de neutro fecha o circuito entre o recetor e a fonte, estabelecendo a d.d.p. nos terminais do recetor necessária ao seu funcionamento. fio de terra fio de proteção e segurança onde a corrente passa apenas quando o recetor avaria. Os fios são identificados com um código de cores. Fio de neutro Fio de terra Fio de fase

18 SEGURANÇA ELÉTRICA CHOQUES ELÉTRICOS E SUAS CONSEQUÊNCIAS Um choque elétrico pode ocorrer quando a corrente elétrica atravessa o corpo humano. É, normalmente, acidental podendo ocorrer através do contacto direto com a fonte ou do contacto indireto através de um aparelho mal isolado. Os efeitos dependem, essencialmente: do valor da corrente elétrica; do percurso da corrente elétrica através do corpo humano; da maior ou menor humidade da pele. Em geral, o valor mínimo da intensidade de corrente percetível é de 1 ma; o valor máximo tolerável é de cerca de 16 ma.

19 SEGURANÇA ELÉTRICA CURTO-CIRCUITO Ocorre quando existe o contacto direto entre entre o fio de fase e o fio de neutro (ou terra). Nestes casos, a corrente elétrica deixa de ter resistência à sua passagem, atingindo valores muito elevados. Tem como consequência o sobreaquecimento dos fios que pode originar um incêndio.

20 SEGURANÇA ELÉTRICA SISTEMAS DE SEGURANÇA EM CASA E NOS ELETRODOMÉSTICOS Sistemas de segurança Utilização Funcionamento Disjuntor Instalações elétricas Funciona como um interruptor: quando a intensidade de corrente ultrapassa um determinado valor, o disjuntor abre impedindo a passagem da corrente elétrica. Reutilizável. Baseado no efeito magnético da corrente elétrica. Fusíveis Aparelhos elétricos Circuitos elétricos simples Quando a intensidade de corrente ultrapassa um determinado valor, o fio que constitui o fusível (geralmente, chumbo ou estanho) funde, impedindo a passagem da corrente e a avaria do aparelho. Não é reutilizável. Baseado no efeito térmico da corrente elétrica.