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11-04-2016
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Unidade 2 – ELETRICIDADE
Físico químicas - 9º ano de escolaridade
• O que é a eletricidade
• Componentes e esquemas de circuitos elétricos
• Instalação em série e em paralelo.
• Diferença de potencial e intensidade da corrente elétrica
• Resistência elétrica – Lei de Ohm
• Potência elétrica; energia elétrica.
• Efeitos da corrente elétrica.
Unidade 2 – Eletricidade
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares2
•Compreender o que é a corrente elétrica.
•Conhecer as regras de segurança elétrica.
•Identificar os principais componentes de um circuito e o seu modo de funcionamento.
•Reconhecer os símbolos utilizados e associá-los aos respetivos componentes.
•Instalar circuitos em série e em paralelo e distinguir o que os carateriza.
•Reconhecer os significados de diferença de potencial e de intensidade de corrente.
•Realizar a instalação correta de voltímetros e amperímetros e relacionar os valores medidos.
•Distinguir corrente contínua de corrente alternada.
•Reconhecer o significado de resistência elétrica.
•Distinguir materiais condutores e isoladores.
•Verificar experimentalmente a Lei de Ohm,
•Reconhecer condutores óhmicos e não-óhmicos.
•Relacionar a energia com a potência.
•Determinar os custos energéticos de diferentes equipamentos.
•Explorar os efeitos químicos, magnéticos e térmicos da corrente elétrica.
•Reconhecer a aplicação dos diferentes efeitos da corrente elétrica quer em equipamentos domésticos quer em
industriais.
Unidade 2 – CIRCUITOS ELÉTRICOS E ELETRÓNICOS
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares3
O que é a corrente elétrica?
Durante muitos séculos, atribuiu-se ao fenómeno natural da trovoada uma causa
divina: tratava-se de uma obra resultante da fúria dos deuses.
Benjamin Franklin, que não acreditava na fúria dos deuses, tentou encontrar para
este fenómeno uma explicação científica. Considerou que as faíscas eram fenómenos
elétricos, hipótese que provou com a seguinte experiência:
Construiu um papagaio com quatro ripas de madeira de cedro e um lenço de seda.
Usou seda em vez de papel porque aquela não humedece tanto e não se rasga tão
facilmente durante a trovoada. O papagaio subiu no ar, por ação do vento, preso por
um fio. Franklin teve também a ideia de pregar um prego numa das ripas do papagaio
e de suspender uma chave, por meio de um fio de seda, junto da extremidade do fio
por onde segurava o papagaio.
Num dia de trovoada, fez subir o papagaio nos ares e resguardou-se debaixo de
um telhado Observou, então, que ligeiras faíscas saltavam da chave. O papagaio,
eletrizado pelas nuvens, conduziu a descarga elétrica produzida pela trovoada.
Qual terá sido o resultado da experiência?
Unidade 2 – CIRCUITOS ELÉTRICOS E ELETRÓNICOS
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares4
O que é a corrente elétrica?
Com base nos teus conhecimentos, consegues dar uma resposta a cada uma das seguintes questões?
1.O que é a trovoada?
2.O que é a carga elétrica?
3.Quando é que dizemos que um corpo está eletrizado?
4.Qual a função do prego pregado nas ripas do papagaio?
5.Qual a função da chave suspensa no fio?
6.Quais as propriedades do papagaio que permitiram que conduzisse a corrente elétrica?
7.Que tipo de materiais foram usados na experiência?
8.O que é a corrente elétrica? Como se gera?
9.É possível transportar corrente elétrica?
10.Porque é que B. Franklin se abrigou num telheiro, porque não se abrigou debaixo de uma árvore?
11.O que é o choque elétrico?
12.Quais as consequências de um choque elétrico?
13.É possível medir a corrente elétrica?
No final do capítulo revê as tuas respostas e tentar reformulá-las!!!
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Unidade 2 – ELETRICIDADE
Físico químicas - 9º ano de escolaridade
• O que é a corrente elétrica
• Bons e maus condutores elétricos
• O que é um circuito elétrico
• Sentido real e sentido convencional da corrente elétrica
• Componentes e esquemas de circuitos elétricos
• Instalação de circuitos simples
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares5 Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares
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• Compreender fenómenos elétricos do dia a dia, descrevendo-os por meio de grandezas físicas, e
aplicar esse conhecimento na montagem de circuitos elétricos simples (de corrente contínua),
medindo essas grandezas.
• Dar exemplos do dia a dia que mostrem o uso da eletricidade e da energia elétrica.
• Associar a corrente elétrica a um movimento orientado de partículas com carga elétrica (eletrões
ou iões) através de um meio condutor.
• Dar exemplos de bons e maus condutores (isoladores) elétricos.
• Distinguir circuito fechado de circuito aberto.
• Indicar o sentido convencional da corrente e o sentido do movimento dos eletrões num circuito.
• Identificar componentes elétricos, num circuito ou num esquema, pelos respetivos símbolos e
esquematizar e montar um circuito elétrico simples.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares7
A eletricidade e o dia a dia
A energia elétrica é hoje um bem essencial. A sua falta impede-nos de realizar
praticamente todas as tarefas diárias.
A eletricidade é necessária em praticamente todos os tipos de atividades.
Fig. 1 | Uso da eletricidade
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares8
O que é a corrente elétrica?
A corrente elétrica é um fluxo ou movimento orientado de partículas eletricamente carregadas que pode
ser temporária ou permanente, através de um circuito fechado.
Corrente elétrica
Temporária Permanente
- É do tipo da que é produzida quando ocorre,
por exemplo, um relâmpago.
- Permite manter um fluxo contínuo
de cargas elétricas
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
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Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares9
O que é a corrente elétrica?
Os portadores de carga elétrica podem ser eletrões ou iões.
Nos metais, ligas metálicas e grafite – materiais sólidos que são bons condutores da
corrente elétrica -, os portadores de carga elétrica são eletrões.
Nas soluções boas condutoras da corrente elétrica, os portadores de carga elétrica são
iões (átomos ou grupos de átomos que perderam ou captaram eletrões).
Recordo que…
A matéria é constituída por átomos.
Estes são formados
por:
-Protões – com carga
elétrica positiva.-- eletrões – com carga
elétrica negativa.
-- neutrões – sem carga
elétrica.
Nos metais, ligas metálicas e grafite, a corrente elétrica é um movimento orientado de eletrões livres.
Nas soluções boas condutoras, a corrente elétrica é um movimento orientado de iões positivos, num
sentido, e de iões negativos, em sentido oposto.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares10
Corrente elétrica contínua e alternada
Pode ser:
-uma central elétrica, cuja energia elétrica
é transferida até às tomadas de nossas
casas;
-Uma pilha;
-Um painel solar,
-Uma turbina eólica.
Quando ligas um aparelho elétrico a uma
tomada estás a introduzi-lo num circuito
“gigante” cuja fonte de energia é a
central elétrica.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Os geradores de energia ou geradores elétricos não geram
energia, apenas transferem energia para o circuito,
obrigando os portadores de carga elétrica a terem um
movimento orientado no circuito, gerando-se assim uma
corrente elétrica.
Para se produzir uma corrente elétrica é
necessário uma fonte de energia.
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares11
Corrente elétrica contínua e alternada
As fontes de energia podem gerar dois tipos de corrente
Uma corrente contínua que é uma
corrente elétrica que tem sempre o
mesmo sentido.
Uma corrente alternada que é uma
corrente elétrica que muda
periodicamente de sentido.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares12
Sentido real e sentido convencional da corrente elétrica
Sentido real – os eletrões movem-se do polo
negativo para o polo positivo.
Sentido convencional – o sentido da
corrente do polo
positivo para o polo
negativo
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
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Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares13
Bom e maus condutores elétricos
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Existem materiais que
Conduzem facilmente a corrente elétrica porque têm eletrões de condução onde
pode existir corrente elétrica
BONS CONDUTORES ELÉTRICOS
Metais e ligas metálicas
Conduzem dificultam a passagem da corrente elétrica porque não possuem eletrões de condução, não sendo, por isso possível existir corrente elétrica
MAUS CONDUTORES ELÉTRICOS
Madeira, vidro, cera, borracha, plástico, cortiça
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O que é a corrente elétrica?
Em suma…
o Existe corrente elétrica sempre que ocorre um movimento ordenado de partículas com carga elétrica.
o No caso dos condutores metálicos, são os eletrões livres do metal que conduzem a carga. Como
apenas os eletrões têm capacidade de mobilidade, são estes (cargas negativas) que originam a
corrente elétrica.
o Numa solução ocorrem movimentações de cargas positivas e cargas negativas, mas em sentidos
diferentes (as cargas positivas no sentido do polo negativo e as cargas negativas no sentido
contrário, o do polo positivo).
o O sentido convencional definido para a corrente elétrica é do polo positivo (+) para o polo negativo
(-), mas o sentido real é do polo negativo (-) para o polo positivo (+).
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares15
O que é um circuito elétrico?
Para que a energia elétrica chegue a nossas casas, é necessário que ela seja produzida, transformada
e distribuída, a cada casa, indústria ou serviço, através de circuitos elétricos.
Um circuito elétrico é um “caminho” próprio
para a corrente elétrica e é constituído por um
conjunto de componentes ligados entre si de
forma a poderem ser atravessados por uma
corrente elétrica.
Um circuito elétrico Inclui sempre:
• Uma fonte de energia elétrica;
• recetor(es) de energia elétrica;
•Interruptor(es)
•Fios de ligação.
podem ainda fazer parte do circuito elétrico aparelhos de medida.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Fonte de energia
ou gerador
elétrico
Recetor de
energia
elétrica
interruptor
Fios de ligação
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Como montar um circuito elétrico?
Para montar um circuito elétrico temos de:
- conhecer os diferentes componentes do circuito;
- saber como se fazem as ligações entre esses componentes.
Alguns componentes do circuito elétrico como as pilhas e os aparelhos
de medida, que têm terminais diferentes e quando os ligamos num
circuito, temos de respeitar o sinal dos terminais.
Nas pilhas – temos um polo negativo (-) e um polo positivo (+).
Nos aparelhos de medida temos:
um terminal positivo - que se liga ao polo positivo da fonte de energia;
Um terminal negativo – que se liga ao polo negativo da fonte de energia.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
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Como montar um circuito elétrico?
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Há dispositivos, chamados interruptores, que permitem
ligar e desligar os recetores.
• Quando o interruptor está aberto, o circuito está
interrompido, não havendo corrente elétrica –
circuito aberto;
• Quando o interruptor está fechado, o circuito não
está interrompido, havendo corrente elétrica –
circuito fechado.
Para ligar os diferentes dispositivos entre si, num circuito, usam-se fios de ligação.
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares18
Representação esquemática de um circuito elétrico
Os circuitos elétricos representam-se por meio de esquemas, nos quais se faz corresponder a cada
componente um símbolo próprio internacional.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares19
Componentes de um circuito elétrico
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares20
Circuitos em série e em paralelo
Vantagens
Simplicidade das montagens,
já que existe um único percurso
para a passagem da corrente
elétrica.
A utilização de um único
interruptor permite controlar o
funcionamento de todos os
recetores do circuito.
Desvantagens
A avaria de um recetor impede
o funcionamento dos outros.
A corrente elétrica nos dois
recetores tem que ser igual.
Montagem
em série
Montagem em
paralelo
Vantagens
A avaria de um recetor não
impede o funcionamento dos
outros.
A energia elétrica proveniente
da fonte será praticamente a
mesma para os diferentes
recetores.
Desvantagens
São mais complicados,
exigindo a utilização de mais
sistemas de ligação.
Terão de ser utilizados mais
interruptores para controlar os
recetores existentes no circuito.
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
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Físico-química| 9º ano de escolaridade Prof. Marília Silva Soares21
Circuitos em série e em paralelo
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos
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Circuitos em série e em paralelo
Unidade 2 – Eletricidade
Corrente elétrica e Circuitos elétricos