Circuitos eletricos

Física – Prof. Sergio

Circuitos Elétricos

Raios - Fluxo de cargas elétricas

Eletrons se deslocando

Corrente Elétrica

Cargas elétricas movimentando-se de forma ordenada em certa direção e sentido.

Intensidade do fluxocorrente elétrica

Cargas elétricas que atravessam a seção de um condutor durante certo tempo:

I = Q ∆t

Unidade de Medida

A unidade de medida da corrente i é o Coulomb/segundo (C/s)= ampere (A),

em homenagem a André Ampère.1 C/s = 1AAndré Marie Ampère (1775-1836)Físico e matemático francês queelaborou teorias e experimentos

no desenvolvimento do Eletromagnetismo.

O b s e r v a ç ã o

Da equação: Q = i.∆t

é que se define a unidade deCarga elétrica, o coulomb (C).

1 coulomb = 1 ampère x 1 segundo

Tipos de Corrente Elétrica

Corrente Contínua – CC ou DC (direct current)

Corrente Alternada – CA ou AC (alternating current)

Corrente Continua

É um fluxo de cargas em um único sentido.Produzido por pilhas, baterias e células

fotovoltaicas.

Corrente Alternada

É um fluxo oscilante de cargas que ora se movimenta em um sentido, ora em outro. Fornecida pelas usinasgeradoras de energia elétrica. No Brasil essa oscilaçãoorigina uma corrente alternada de 60 hz de

Frequência.

Sentido da corrente- corrente real -

Dada pelo verdadeiro sentido dos portadores de cargas negativas,

elétrons.

Sentido da corrente- corrente convencional -

Dada pelo sentido dosuposto deslocamento

dos portadores de cargaspositivas.

Usaremos a correnteconvencional

Exercício 1

Qual é o valor da correnteelétrica de uma descarga

elétrica durante uma tempestade?

Estima-se que 1,5.10²³ elétrons se deslocam as

nuvens em direção ao solo em 0,80s.

e=1,6.10 -19 C e Q = n.e Resposta = 30 kA

Exercício 2

Num chuveiro elétrico, aparecea inscrição 25 A. Sabendo-se que o seu interior é constituído basicamente por fio metálico enrolado onde há circulação deelétrons de condução, calcule a quantidade de carga e o númerode elétrons livres que passam por ele durante um banho de 20Minutos.

Resposta

30 000 C e 1,9.10²³

Geradores Elétricos

Caracterizado por sua tensão elétrica, oudiferença de potencial elétrico. Representada

pela letra U, medida em volt (V).

Símbolo do gerador:

Exemplos de Geradores

Diversos tipos de baterias e pilhas.

Geradores de maior porte

Usinas produtoras de energia elétrica, responsáveis pela tensão de 110V ou 220V das

tomadas.

Diferença de Potencial Elétricoou Tensão Elétrica DDP

A diferença de potencial elétrico U, é definido como a razão entre o

trabalho realizado τ e quantidade de cargas ∆q transportadas.

Unidades de Medida

A unidade de medida da tensão elétrica é o J/C. No SI, foi denominada volt (V), 1V = 1J/C, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta.

Alessandro Volta (1745-1827), físico italiano que inventou a primeira pilha em 1800.

Receptores e Resistores

Receptor – Oferece alguma dificuldade à passagem da corrente elétrica.

Aparelhos resistores – aqueles que têm como função principal a conversão de energia elétrica em térmica (calor).

Símbolo do Resistor

Resistência Elétrica (R)características do condutor

2ª Lei de Ohm:

L – Comprimento do fio condutor.

A – Seção transversal do fio.ρ - Resistividade elétrica,

depende do material.

Resistência Elétrica – 1ª Lei de Ohm

U = R.i

Unidades no SI de R é o Ohm ( Ω )

Georg Simon Ohm

Físico e matemático alemãoque desenvolveu importantes investigações e teorias sobre a condução elétrica.

(1789 – 1854)

Condutores Ôhmicos

Exemplos:

Condutor Ôhmico – fiação das redes Elétricas.

Condutor não Ôhmico – Lâmpadas Incandescentes.

Representação Gráfica

Condutor ôhmico Condutor não ôhmico

Potência Elétrica

P = U.I

P = R.I²

P = U²/RUnidades no SI é J/s = Watt

1,0 KWh = 3,6. 106 J

10KV

700KV

14KV

110V e 220V

Rede Elétrica

Rede Elétrica – Baixa Tensão

Circuito Elétrico de uma Residência

Aterramento do Fio Neutro