Eletrónica Fundamental – ELE
Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos
Eixo 1 – Qualificação Inicial de JovensTipologia de Intervenção 1.2 – Cursos Profissionais
AGRUPAMENTO DE ESCOLAS À BEIRA DOURO ESCOLA BÁSICA E SECUNDÁRIA À BEIRA DOURO – MEDAS
Ano letivo 2014/2015
ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques
MÓDULO 1 – Noções Básicas de Eletricidade
18 horas = 24 aulas
MÓDULO 1Noções Básicas de Eletricidade
18 horas = 24 aulas
Conteúdos programáticos:•Constituição da matéria•Eletrostática
• Átomo• Iões• Materiais condutores• Materiais isoladores
•Energia e eletricidade•Principio da conservação de energia•Carga elétrica•Circuito elétrico•Potencial absoluto e relativo; a descarga elétrica
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ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques
• Força eletromotriz; corrente elétrica; geradores
• Intensidade de corrente elétrica
• Resistência elétrica; resistividade
• Código de cores das resistências; noção de tolerância
• Variação da resistência com a temperatura
• Associação de resistências• Condensadores; código de
cores e código de letras• Associação de
condensadores• Constante de tempo num
circuito RC• Carga e descarga de
condensadores
MÓDULO 1
Noções Básicas de Eletricidade 18 horas = 24 aulas
Objetivos de aprendizagem:
•Conhecer a estrutura da matéria•Conhecer os fenómenos eletrostáticos•Distinguir materiais condutores e materiais isoladores•Conhecer diversas formas de energia•Estudar a força eletromotriz, diferença de potencial e corrente elétrica•Conhecer o conceito de resistência elétrica•Identificar um circuito elétrico e os seus constituintes•Conhecer e aplicar o conceito de associação de resistências•Estudar o condensador como elemento de armazenamento de carga elétrica
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ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques
MÓDULO 1
Noções Básicas de Eletricidade 18 horas = 24 aulas
Critérios de avaliação:
TESTE DE AVALIAÇÃO: TESTE DE AVALIAÇÃO: 08/10/201408/10/2014
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Atitudes e valores 10%
Conhecimentos 40%
Teste de avaliação 50%
Estrutura da matéria
Podemos definir a MATÉRIAMATÉRIA como tudo o que existe na natureza
Tem peso e ocupa um lugar no espaço A matéria pode encontrar-se no estado
sólido, liquido ou gasoso A Matéria é constituída por moléculas;
moléculas que podemos dividir até obter um elemento invisível a olho nu – o átomo
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1 molécula de água 2 átomos de hidrogénio 1 átomo de oxigénio
H2O = H2 + O
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Estrutura da matéria O ÁTOMOÁTOMO é a mais pequena parte que
constitui da matéria, formada por três elementos: Neutrões, Protões e Eletrões
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Órbita electrónica
NEUTRÕESNEUTRÕES são partículas fixas sem carga elétrica, que se encontram no núcleo do átomo.
PROTÕESPROTÕES são partículas fixas com carga elétrica positiva, que se encontram no núcleo do átomo.
ELETRÕESELETRÕES são partículas móveis com carga elétrica negativa, que orbitam em torno do núcleo do átomo.
Estrutura da matéria
Carga Elétrica do ÁtomoCarga Elétrica do ÁtomoNeutro
Um átomo em equilíbrio é constituído por um número igual de protões e eletrões, isto é o átomo diz-se eletricamente neutro.
Carregado positivamente Quando o átomo é constituído
por mais protões do que eletrões.
Carregado negativamente Quando o átomo é constituído
por mais eletrões do que protões.
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Estrutura da matéria
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Estrutura da matéria Eletrão de ValênciaEletrão de Valência
A órbita eletrónica ou camada mais afastada do núcleo é a camada de valência e os eletrões dessa camada são chamados de eletrões de valência
Num átomo, o número máximo de eletrões de valência é de oito. Quando um átomo tem oito eletrões de valência diz-se que o átomo tem estabilidade química ou molecular
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Electrão de valência
Potencial elétrico e diferença de potencial
Potencial elétricoPotencial elétrico Capacidade que um corpo tem de receber
ou fornecer eletrões de outro elemento Mede-se em Volt(V)
Diferença de PotencialDiferença de Potencial Diferença que existe entre dos corpos
com carga elétrica.
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A diferença de potencial é mais conhecida por tensão elétrica e mede-se também
em Volts.
Conceitos básicos Intensidade da CorrenteIntensidade da Corrente
Movimento orientado de eletrões do potencial negativo do potencial negativo para o positivopara o positivo.
A força “intensidade” de uma corrente elétrica está relacionada com o nº de cargas que passam numa dada secção transversal de um condutor num certo espaço de tempo e mede-se em Ampére (A)
I = Q / tI = Q / t
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Só existe corrente elétrica se existir
diferença de potencial
Só existe corrente elétrica se existir
diferença de potencial
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i≠0
Tipos de corrente elétricaTipos de corrente elétrica Corrente unidirecional
(quando a corrente se movimenta do VA para VB)
Noções Básicas de Eletricidade
Corrente unidirecional (quando a corrente se movimenta do VA para VB e de VB para VA)
Corrente Continua Corrente Alternada
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Efeitos da corrente elétricaEfeitos da corrente elétrica
Térmico LuminosoQuímico Magnético
Noções Básicas de Eletricidade
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Resistência elétricaResistência elétrica
Resistência elétrica de um corpo é a oposição que este faz à passagem da corrente elétrica, ou seja, maior ou menor facilidade com que se deixa atravessar pelas cargas elétricas – eletrões
Noções Básicas de Eletricidade
ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques
Resistência elétricaResistência elétrica
Tipos:
Resistências de carvão são constituídos basicamente de grafite (carvão) comprimida, revestida por uma camada isolante de cerâmica
Resistências bobinadas constituídas por um fio metálico enrolado sobre um suporte isolante
Noções Básicas de Eletricidade
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Noções Básicas de Eletricidade
R - Resistência eléctrica - ( Ω )Ρ - Resistividade do material ( lê-se “ ró ” ) - ( Ωm )L - Comprimento - ( m ) S - Área de secção - ( m2)
R=ρL/S
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Noções Básicas de Eletricidade
R2=R1[1+α(t2-t1)]
R2 – resistência finalR1 – resistência inicialΑ – Coeficiente de temperaturat2 – temperatura finalt1 – temperatura inicial
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ResistênciaResistência Código de Cores
O seu valor nominal de uma resistência é apresentado por faixas coloridas (código de cores)
Noções Básica de Eletricidade
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ResistênciaResistência●Código de Cores
Noções Básicas de Eletricidade
ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques
A maneira de identificar é simples:
1. Começam a partir da extremidade que não contenha as cores: prata e dourado;
2. As duas primeiras cores formam um número com 2 algarismos;
3. A 3ª cor representa o expoente da potência de 10 que multiplica pelo número anterior (número de zeros).
4. A 4ª cor indica a tolerância da resistência, em percentagem.
Noções Básicas de Eletricidade
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CondensadorCondensador
Componente elétrico capaz de armazenar temporariamente energia elétrica. É um componente passivo constituído por duas superfícies condutoras e separada por uma substancia isolante chamada dielétrico.
Noções Básicas de Eletricidade
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CondensadorCondensador
Características: C – Capacidade de carga
(F – Farads)
Q – Carga elétrica armazenada (C – coulombs)
U – Tensão aplicada (V – volts)
C = Q/U Tempo de carga do
condensador
ζ = RC
Noções Básicas de Eletricidade
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CondensadorCondensador
Associação de condensadores
Noções Básicas de Eletricidade
Série Paralelo
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Energia ElétricaEnergia Elétrica
Lei da conservação de energiaLei da conservação de energia Num sistema enérgico, não há criação nem destruição de
energia, mas apenas transformação e transferência de energia
Energia inicial = Energia final + perdas
Efeito de JouleEfeito de Joule
É o efeito de transformação de energia elétrica em calorífica
Lei de JouleLei de Joule
A energia elétrica que se transforma em energia calorífica num recetor é diretamente proporcional à resistência deste, ao quadrado da intensidade de corrente e ao tempo de passagem da corrente
W - energia elétrica transformada em calorífica (J)I - intensidade de corrente(A)R - resistência elétrica (Ω)t - tempo de passagem da corrente (s)
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Noções Básicas de Eletricidade
W = RI2t
GeradorGeradorAparelho que transformam energia de forma a mantém constante a diferença de potencial aos seu terminais.
Tipos de Geradores Eletrodinâmicos: transforma energia mecânica em energia elétrica Eletroquímicos: transforma energia química em energia elétrica. É um gerador estático
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Noções Básicas de Eletricidade
GeradorGeradorForça Eletromotriz (E) é a força que permite ao gerador manter a diferença de potencial. Identifica-se pela letra E e é medida em Volt(V).
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Noções Básicas de Eletricidade
Energia ElétricaEnergia ElétricaCapacidade de um corpo de produzir trabalho.
Transformações enérgica:
Elétrica em mecânica
Mecânica em elétrica
Química em elétrica
Elétrica e química
Elétrica em Calorífica
Elétrica em Magnética
Etc…
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Noções Básicas de Eletricidade
Energia e PotênciaEnergia e PotênciaDefinição de Potência:A potência é a energia absorvida ou fornecida na unidade de tempo
P = W/t
Unidades utilizadas:Watt-hora é a energia fornecida por um gerador ou absorvida por um gerador durante uma hora
W = Pt <=> 1Wh = 1Wx1h <=> 1Wx3600s = 3600Jcavalo-vapor = 735,5watts
P - potência (W ou J/s)W - energia elétrica transformada em calorífica (J)t - tempo de passagem da corrente (s)
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Noções Básicas de Eletricidade
Potência e Energia ElétricaPotência e Energia ElétricaDefinição de Potência elétrica útil:A potência elétrica de um gerador em carga é definida como o produto da tensão pela intensidade de corrente.
P = U*I
A potência elétrica absorvida por um recetor térmico
P = RI2
Energia absorvidaEnergia absorvida
W = Pt = RI2t
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Noções Básicas de Eletricidade
Potência e Energia ElétricaPotência e Energia Elétrica
Perdas:É toda a energia que se perde na transformação de um tipo de energia noutro
Wp = Wa – Wu
RendimentoRendimento
Rendimento de um recetor ou de um gerador é o quociente entre a energia útil(fornecida) e a energia absorvida
μ = Wu/Wa
Wp- energia de perda(j)
Wa- energia absorvida(j)
Wu- energia útil(j)
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Noções Básicas de Eletricidade