Apostila eletricidade cefet

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  • 1. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 1ELETROSTTICA A matria constituda de partculas extremamente pequenas denominadas tomos, que, por suavez, so formados de prtons e nutrons, aglomerados nos ncleos, em torno dos quais movimentam-seeltrons.Exemplos tomo de carbono tomo de alumnio( 6 prtons, 6 nutrons, 6 eltrons) ( 13 prtons, 14 ntrons, 13 eltrons) Experincias realizadas em laboratrios, mostram que eltrons e prtons interagem, isto , exercemforas eltricas entre si: se colocarmos dois prtons um perto do outro, eles se repelem; o mesmo ocorrecom dois eltrons. Entretanto, um prton e um eltron atraem-se mutuamente. repulso atrao Para explicar as causas dessas interaes dizemos que eltrons e prtons possuem cargaseltricas de espcies diferentes. Por conveno, a carga eltrica do prton positiva e a do eltron negativa. Diz-se tambm que oeltron uma carga negativa e o prton uma carga positiva. Os nutrons no exercem aes eltricas entre si, portanto no possuem cargas eltricas. A interao entre partculas, como os eltrons e os prtons, permite-nos enunciar o princpio daatrao e repulso, da seguinte forma: Cargas eltricas com mesmo sinal se repelem. Cargas eltricas com sinais contrrios se atraem.Condutores e isolantes Um corpo ou meio material (slido, lquido ou gasoso) condutor de eletricidade quando ascargas eltricas podem mover-se com facilidade em seu interior; caso contrrio, ele denominado isolanteou dieltrico.Exemplo de condutores: cobre, alumnio, prata, bronze, ferro, nquel, platina, solues de sal, corpohumano, Terra etc.Exemplos de isolantes: vidro, porcelana, borracha, baquelite, mica, ebonite, madeira seca, parafina,gua pura, vcuo etc.
  • 2. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 2Eletrizao Um corpo est eletrizado quando o nmero de eltrons( n2 ) diferente do nmero de prtons ( np ) . Um corpo est carregado positivamente: se np > ne . negativamente: se ne > np. Um corpo est eletricamente neutro: np = ne. corpo carregado corpo carregado corpo neutro positivamente negativamente (ou descarregado) A) Eletrizao por atrito Atritando-se, entre si, dois corpos isolantes A e B, os eltrons so forados a passar de um corpo a outro. O corpo que perdeu eltrons fica carregado positivamente, enquanto o outro, que ganhou eltrons, fica carregado negativamente. esta regio foi esta regio foi atritada e atritada e perdeu eltrons ganhou eltrons isolante eletrizado isolante eletrizado positivamente negativamente
  • 3. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 3 B) Eletrizao por contato No processo de eletrizao por contato, verificamos que: Aps o contato, o corpo neutro fica eletrizado com cargas eltricas de mesmo sinal que as do corpo carregado. Condutor neutro aps o contato durante o contato antes do contato Condutor neutro Observao: Eltrons que se libertaram das camadas mais afastadas do ncleo atmico so denominados eltrons livres. antes do contato durante o contato aps o contato C) Eletrizao por induoNo processo de eletrizao por induo, h separao de cargas do condutor, isto , uma parte do condutorfica eletrizada positivamente, enquanto a outra parte fica eletrizada negativamente.Observao: O corpo A das figuras chama-se indutor, e o corpo B, induzido. Condutor neutro antes da aproximao aps a aproximao condutor neutro antes da aproximao aps a aproximao Nas figuras anteriores, se mantivermos o corpo A prximo de B e ligarmos B Terra atravs de umfio condutor, pode acontecer o seguinte:
  • 4. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 4 a) se A positivo, os eltrons da Terra sobem e neutralizam as cargas positivas de B. O corpo B fica carregado negativamente; B Terra b) se A negativo, as cargas negativas de B escoam para a Terra. O corpo B fica carregado positivamente. A B Terra O corpo humano um condutor de eletricidade. Portanto, a ligao Terra pode ser feita, tambm,encostando-se o dedo no corpo induzindo B. Quando se desfaz a ligao Terra e se afasta o corpo indutor A, o corpo induzido B ficacarregado negativamente, no caso a, e positivamente no caso b.Comentrio: Quando um corpo eletrizado, no h criao nem destruio de cargas eltricas: as cargaseltricas apenas passam de um corpo a outro (eletrizao por atrito e por contato) ou se separam dentrodele (eletrizao por induo).CORRENTE ELTRICA O movimento ordenado de cargas eltricas denominado corrente eltrica. Entende-se pormovimento ordenado o movimento semelhante ao dos soldados marchando em uma parada militar. movimento desordenado movimento ordenado de cargas eltricas de cargas eltricas As cargas eltricas que constituem a corrente eltrica so os eltrons livres (eltrons que sedestacaram do tomo).
  • 5. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 5Unidade de intensidade de corrente eltrica Em homenagem ao fsico francs Andr Marie Ampre (1775-1836), a intensidade da correnteeltrica , no SI, medida em ampre (smbolo A).Sentido convencional da corrente eltrica O sentido da corrente eltrica , por conveno, contrrio ao do deslocamento das cargasnegativas. cargas negativas circuito eltrico fechado sentido convencional da corrente eltricaAlgumas intensidades de corrente eltrica: Lmpada comum: 0,5 A a 2 A ferro eltrico: 4 A a 8 A chuveiro e torneira eltrica: 10 A a 20 A locomotiva eltrica: 1000 A Na prtica, a intensidade da corrente eltrica medida por aparelhos chamadosampermetros. O ampermetro intercalado em um circuito eltrico, de maneira a ser atravessado pelacorrente eltrica cuja a intensidade se quer medir. ampermetro lmpada Ampermetro medindo a intesidade Desenho esquemtico da da corrente eltrica figura ao lado
  • 6. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 6 Classificao da corrente eltrica A corrente eltrica pode ser de dois tipos: corrente contnua (CC) e corrente alternada (CA) Corrente Contnua Quando os eltrons livres ou os onsse movem em um nico sentido, temos acorrente contnua. Por exemplo, pilhas ebaterias fornecem corrente contnua. Pilha fornece CC. Bateria ( ou acumulador) fornece CC. Corrente alternada A corrente eltrica que muda de sentido em intervalos de tempo iguais denomina-se correntealternada. Por exemplo: os geradores de usinas hidreltricas em geral fornecem corrente alternada; ascorrentes das instalaes eltricas de nossas casas so alternadas
  • 7. CEFET Campos / Mdulo 1 Apostila de Eletricidade Bsica 7 CHOQUE ELTRICO A gravidade do choque eltrico que age diretamente no sistema nervoso do corpo humano,podendo provocar desde pequenas contraes musculares at a morte determinada tanto pelaintensidade da corrente eltrica como pelo caminho que ela percorre no corpo da pessoa. A menor intensidade da corrente que percebemos como um formigamento de 1 mA (miliampre).Uma corrente com intensidade de 10 mA faz a pessoa perder o controle muscular. O valor entre 10 mA at3 A pode ser mortal se atravessar o trax da pessoa, pois atinge o corao, modificando seu ritmo efazendo