Circuitos eléctricos
O que é? n Designa-se de circuito eléctrico o caminho por onde a corrente eléctrica passa. n A corrente eléctrica é um movimento orientado de cargas, que se estabelece num circuito fechado.
Componentes de um circuito eléctrico n Fonte de alimentação (pilha, por exemplo) n Fonte receptora (lâmpada por exemplo) n Fios de ligação n Interruptor n Aparelhos de medição (amperímetro, voltímetro) n Resistência ou resístor
Pilha n A pilha é um gerador químico que converte energia química em energia eléctrica, devido à diferença de potencial existente entre os eléctrodos (diferença de cargas).
Diferença de potencial, U n Unidade: volt, V n Medição: voltímetro Maior diferença de potencial, mais energia transferida.
Outros componentes essenciais: lâmpada, interruptor e fios de ligação
Intensidade de corrente, I n É uma grandeza física que indica a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo. n Unidade: ampére, A n Medição: amperímetro
Relação entre a diferença de potencial e a intensidade de corrente. n Quanto maior a diferença de potencial, maior a intensidade de corrente que se gera.
Tipos de circuitos Os receptores de um circuito podem ser colocados: n Em série n Em paralelo
Circuito em série n Caracteriza-se por existir apenas um caminho para a corrente eléctrica. n Se um dos componentes do circuito não funcionar, o circuito é interrompido.
Circuito em série n A intensidade de corrente é igual em qualquer ponto do circuito. n A soma das diferenças de potencial nos terminais de cada lâmpada da associação é igual à diferença de potencial da fonte de energia: U = U 1 + U 2
Circuito em paralelo n Caracteriza-se por cada receptor estar ligado directamente aos terminais da pilha, pelo que existem derivações do circuito principal por onde a corrente eléctrica pode circular.
Circuito em paralelo n A corrente gerada pela diferença de potencial reparte-se pelas derivações do circuito, de tal modo que: I = I 1 + I 2 n Por causa desta repartição, quando uma das lâmpadas funde, o circuito continua a funcionar porque a corrente eléctrica pode passar pela outra derivação. n A diferença de potencial nos terminais das lâmpadas é igual à diferença de potencial da fonte.
Resistência eléctrica n É a grandeza física que caracteriza a oposição que um material, a uma dada temperatura, oferece à passagem da corrente eléctrica. n Dentro dos materiais bons condutores, conduzirão melhor a corrente eléctrica os que tiverem menor valor de resistência eléctrica.
Resistência eléctrica n Unidade: ohm, Ω n Medição: ohmímetro n Depende: Natureza do material Forma (espessura do material) Temperatura
Implicações da resistência eléctrica num circuito n Se a resistência eléctrica de um circuito é elevada, menor será a intensidade de corrente que irá circular. Logo, quanto maior o número de componentes de um circuito, maior é a resistência eléctrica e menor a corrente gerada.
Implicações da resistência eléctrica num circuito n Se a resistência eléctrica de um circuito é baixa, a intensidade de corrente gerada é elevada. n Se essa corrente eléctrica elevada provocar um aquecimento exagerado de um componente do circuito, ocorre um curto-circuito.
Como controlar a intensidade de corrente eléctrica gerada num circuito?
Resistência eléctrica, outro componente de circuitos eléctricos
Lei de Ohm n Se a resistência eléctrica de um condutor se manter constante, a uma temperatura fixa, esse condutor diz-se óhmico e verifica-se a seguinte relação: U = R * I
Efeitos de uma corrente eléctrica n Efeito químico pode provocar reacções químicas denominadas geralmente por electrólises. n Efeito magnético a passagem de corrente eléctrica gera um campo magnético. n Efeito térmico quando a energia eléctrica é convertida a energia térmica por um dos receptores do circuito
Potência eléctrica n A potência eléctrica de um aparelho indica a quantidade de energia eléctrica consumida por unidade de tempo n Unidade: watt, W n Medição directa: wattímetro P = E t P = U I
Relação entre o brilho de uma lâmpada e o sua potência n Quanto maior a potência, maior será o brilho porque a intensidade de corrente que a percorre será maior. n Maior intensidade de corrente implica que as lâmpadas de maior potência possuem menores resistências internas.
Corrente induzida n A passagem de uma corrente eléctrica provoca um campo magnético mas o contrário também pode suceder. n A proximidade de um íman em movimento de uma bobina produz corrente eléctrica nesta.
Características da corrente induzida n Só é produzida corrente eléctrica quando existe movimento do íman em relação à bobina ou vice-versa. n A intensidade de corrente depende da rapidez do movimento íman-bobina. n O sentido da corrente não é sempre o mesmo.
Produção de corrente induzida n Dínamos, que produz corrente contínua já que a rotação das bobinas faz-se sempre no mesmo sentido. n Alternador, que produz corrente alternada já que o sentido da rotação dos ímanes ou bobinas é constantemente alterado.
Vantagens da utilização da corrente alternada n É fácil de produzir em larga escala. n O seu transporte é mais fácil e económico.
Circuitos electrónicos n Os circuitos electrónicos são circuitos eléctricos particulares, onde estão integrados componentes electrónicos de dimensões reduzidas com funções de controle e regulação.
Diferença entre os circuitos eléctricos e os circuitos electrónicos n A intensidade de corrente eléctrica num circuito electrónico é muito mais baixa.
Componentes electrónicos n Díodos são usados como rectificadores da corrente porque só deixam passar a corrente num sentido. n LED é um díodo com a particularidade de emitir luz n Potenciómetro é uma resistência variável e serve por isso mesmo para controlar a intensidade da luz ou som, por exemplo
Componentes electrónicos n LDR (fotocélula) é uma resistência variável com luz, ou seja, um sensor de luz. n Termístor é uma resistência variável sensível à temperatura n Transítor componente essencial para os sistemas de controlo (interruptor, amplificador) n Condensador permite armazenar cargas eléctricas.
Símbolos