CAP. 9 CORRENTE ELÉTRICA (CIRCUITO ELÉTRICO SIMPLES) Prof. Helton Luiz 2012
O QUE É NECESSÁRIO PARA QUE UM APARELHO ELÉTRICO FUNCIONE? Um brinquedo Um rádio Uma lanterna Uma lâmpada Estes aparelhos só funcionam quando estão alimentados por uma FONTE/GERADOR de energia elétrica.
Pilhas, lâmpada, interruptor, contatos e mola metálica e o terminal da lâmpada, formam o circuito elétrico da lanterna. COMPONENTES ELÉTRICOS DA LANTERNA
CIRCUITO ELÉTRICO SIMPLES fios de ligação Fonte/Gerador Energia Elétrica Receptor/ Aparelho Elétrico interruptor Apesar de não vermos a fonte e os fios de ligação, existe um circuito elétrico que nos permite acender uma lâmpada em nossa
Geradores Elétricos X Receptores Elétricos Gerador dispositivos que realizam a transformação de uma forma qualquer de energia em energia elétrica. Ex: pilhas, baterias, usina (hidrelétrica, nuclear...) Receptor dispositivos que converte energia elétrica em outro tipo de energia como mecânica, sonora etc. Ex: lâmpada, rádio, brinquedo.
O QUE É CORRENTE ELÉTRICA? Movimento ordenado de portadores de carga devido ao estabelecimento de um campo elétrico Nos metais os portadores de carga são os elétrons. (diferença de potencial). Nos líquidos e/ou gases os portadores de carga são os íons.
CÁLCULO DA CORRENTE ELÉTRICA Quando uma quantidade de carga líquida (Q) passa através de uma seção reta num intervalo de tempo ( t), dizemos que foi estabelecida uma corrente elétrica. Quem cria a ddp são as pilhas, baterias. Nas tomadas da nossa residência (neutro e a fase).
CORRENTE ELÉTRICA CONVENCIONAL X REAL
CORRENTE ELÉTRICA CONTÍNUA (CC) X ALTERNADA (CA) i não varia com o tempo. Ex: pilhas, baterias. i varia periodicamente com o tempo. Ex: em nossas casas.
SIMBOLOGIA DE ALGUNS ELEMENTOS DE UM CIRCUITO Exemplos: Bateria Fonte Alternada Interruptor Resistência Lâmpada Amperímetro Voltímetro
SIMBOLOGIA DE ALGUNS ELEMENTOS DE UM CIRCUITO
RESISTÊNCIA ELÉTRICA Propriedade dos materiais de limitar a intensidade da corrente elétrica. Para caracterizar a oposição que um condutor oferece à passagem de corrente através dele Resistência Elétrica Importante: - Quanto maior R maior a oposição à i menor i - Quanto menor R menor a oposição à i maior i
- A intensidade da corrente elétrica num circuito simples tem sempre o mesmo valor; - Cuidado com expressões: esta lâmpada consome muita corrente elétrica... - O que ocorre é um decréscimo de potencial (queda de tensão) ao longo da resistência; - Voltímetro; RESISTÊNCIA ELÉTRICA Importante: - Se um trecho do circuito possuir uma resistência muito pequena (desprezível), este trecho será representado por uma linha cheia (não-quebrada);
LEI DE OHM O que é um condutor ôhmico? R independente de V e de i V α i Para um grande número de condutores (principalmente os metais), o valor da resistência permanece constante, não dependendo da ddp aplicada ao condutor.
APLICATIVO Montagem de circuitos em série e em paralelo. http://phet.colorado.edu/en/simulation/circuitconstruction-kit-dc
PRINCÍPIO GERAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA Pelo Princípio Geral de Conservação da Energia: A Energia não pode ser criada e nem destruída, apenas transformada. Menor Potencial Menor Energia Maior Potencial Maior Energia
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA POTÊNCIA ELÉTRICA Definimos Potência Elétrica, para qualquer equipamento Elétrico, como sendo a quantidade de energia transformada ( E) num correspondente intervalo de tempo ( t). Matematicamente: P=V.i Unidade: Watt (W)
EFEITO JOULE Sempre que uma corrente elétrica passar por um condutor metálico e houver transformação de energia elétrica em energia térmica (calor) chamamos este fenômeno de Efeito Joule. P=r.i 2 Unidade: Watt (W)
APLICAÇÕES DO EFEITO JOULE
Usado para evitar danos causados por valores altos de correntes elétrica, pois limita a mesma. Consiste em um filamento (fio) geralmente de chumbo que derrete e abre o circuito se a corrente aumentar acima de um valor limite. FUSÍVEIS