Eletricidade aplicada

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Text of Eletricidade aplicada

  • Eletricidade Bsica

    JEOV LACERDA CALHAU

  • UM POUCO DE HISTRIA...

    PIONEIROS DA ELETRICIDADE

  • ELETROSTTICA

  • Princpios da eletricidade

  • Eltronscargas negativas

    (orbitais)

    Prtonscarga positiva

    Nutronscarga neutra(Ncleo)

    O tomo

  • Carga Eltrica

    Quando um corpo possui o mesmo nmero de prtons e de eltrons, dizemos que ele possui um equilbrio de cargas e, conseqentemente, que ele est eletricamente neutro.

    Dizemos que um corpo est carregado quando h nele um desequilbrio de cargas (diferente nmero de prtons e eltrons). Se no corpo h mais prtons do que eltrons, dizemos que este possui uma carga positiva. Se, do contrrio, h mais eltrons do que prtons, o corpo possui uma carga negativa.

  • Unidade de medida de carga eltrica:CoulombSmbolo: C

    Carga eltrica fundamental: a carga de um prton ou de um eltronSeu valor de e = 1,6 x 10-19 C

    Quantizao da carga eltrica:Q = n.e

    n o nmero de cargas em excesso ou em faltae a carga eltrica fundamental

    Carga Eltrica

  • Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.

    Lei das Cargas Eltricas

  • Processos de eletrizao

    Os principais processos de eletrizao so:

    Eletrizao por atrito

    Eletrizao por contato

    Eletrizao por induo

  • Tipos de materiais

    Condutores So materiais que possuem uma grande quantidade de eltrons livres, ou seja, eltrons que podem se mover facilmente. Por isso estes materiais conduzem bem a eletricidade. Os principais exemplos so os metais em geral.

    Isolantes So materiais que possuem poucos, ou nenhum, eltron livre. Estes materiais no conduzem bem a eletricidade e podemos citar como exemplos a borracha, o vidro e a cermica em geral.

  • ELET. ESTTICA: Raios e Relmpagos

  • Lei de CoulombSabemos que h entre duas partculas carregadas uma fora eletrosttica de atrao ou repulso. A Lei de Coulomb nos fornece o mdulo desta fora, que dada pela equao

    221

    dqqKF =

    Onde q1 e q2 so os mdulos de cargas das partculas, d a distncia entre elas e K uma constante que vale K=8,99 x 109 N.m2/C2

  • Campo eltrico

    O campo eltrico usado para medir a influncia que uma carga eltrica exerce no espao ao seu redor. Trata-se de uma grandeza vetorial (que possui mdulo, direo e sentido) e representado pelas linhas de campo.

    As unidades usadas para campo eltrico so o N/C e o V/m (SI).

  • Campo eltrico

    Linhas de campo eltrico

    - Elas se estendem apontando para fora das cargas positivas e para dentro das cargas negativas.

    As linhas de campo eltrico obedecem as seguintes regras:

    - A densidade das linhas de campo eltrico d uma idia da intensidade do campo eltrico naquela regio.

    - As linhas de campo nunca se cruzam.

  • Campo eltrico

    Cargas com sinais opostos

  • Campo eltrico

    Cargas de mesmo sinal

  • Fora e campo eltrico

    EqFrr

    0=Cargas positivas Fora no mesmo sentido do campo

    Cargas negativas Fora no sentido contrrio ao campo

    A carga q colocada no interior de um campo eltrico fica sujeita fora:

  • Trabalho e Potencial eltrico

    Uma partcula com carga q0 situada em um ponto onde atua um campo eltrico, fica sujeita a uma fora exercida pelo campo.

    qWVVU BA ==

  • Diferena de potencial

    - O potencial mede a capacidade da fora eltrica de realizar trabalho.

    - A unidade de medida usada no Sistema internacional o Volt [V], e 1V=1J/C.

    - A diferena de potencial, tambm chamada de tenso, aparece entre dois corpos que possuem um desequilbrio de cargas.

  • Analogia com a hidrulica

    Reservatrio no alto de morro

    Tubulao

    Caixa dgua

  • Capacitor um dispositivo utilizado para armazenar energia na forma de campo eltrico. Os capacitores se apresentam numa grande variedade de tamanhos e formas.

    Capacitores

  • Possuem como elementos bsicos dois condutores separados por um material isolante. Os condutores so chamados de placas, qualquer que seja a sua geometria.

    Capacitores

  • O capacitor quando carregado possui um campo eltrico uniforme na regio entre suas placas. Este campo permanece mesmo desligando o capacitor da fonte.

    Capacitores

  • Ao ligarmos um condutor entre as duas placas de um capacitor carregado, uma corrente eltrica se estabelece, descarregando o capacitor e liberando a energia que estava armazenada na forma de campo eltrico.

    Capacitores

    Condutor

    _ +

    i

  • Capacitores

    A carga q que um capacitor pode adquirir dada por

    q=C.U

    Onde U a diferena de potencial da fonte de tenso, e C a chamada capacitncia do capacitor.

    Unidade de medida de capacitncia: farad [F]

    1F = 1C/V

  • CapacitoresParmetros que influenciam na capacitncia de um capacitor:

    Formato do capacitor;

    Material usado como dieltrico;

    Distncia entre as placas (quanto maior a distncia, menor a capacitncia);

    rea das placas (quanto maior a rea, maior a capacitncia);

  • APLICAES:

    A utilizao dos capacitores Os capacitores tm vrias aplicaes alm de servirem

    como armazenadores de energia. Eles constituem elementos importantes nos circuitos eltricos de transmissores e de receptores de rdio e televiso. Os capacitores microscpicos formam os bancos de memria dos computadores.

  • Corrente eltrica o movimento ordenado de eltrons atravs de um condutor sujeito a uma diferena de potencial.

    Fluxo convencional

    Fluxo de eltrons

    Fio condutor de cobre Eltrons livres em movimento

    Bateria

  • Corrente eltrica

    tqi

    =

    A unidade de medida de corrente eltrica o Ampre, representado por A, sendo que 1A = 1C/s.

  • Fora eletromotrizA bateria um dispositivo que consumindo energia qumica, realiza um trabalho sobre as cargas, elevando o potencial destas cargas para que elas possam se deslocar de um potencial menor para um maior.

    Unidade no Sistema internacional Volt - [V]

    Reposio em cargas:fem

  • Fora eletromotriz

    Smbolos de fonte de fem

    Bateria ou gerador de corrente contnua

    Gerador de corrente alternada

    AC

  • Analogia da hidrulica

    Reservatrio no alto de morro

    Tubulao

    Caixa dgua

    Bomba dgua

  • Resistncia eltrica a oposio que um material apresenta a passagem de corrente eltrica.

  • Lei de Ohm

    A unidade de medida de resistncia eltrica no Sistema internacional de unidades o ohm, representada pela letra grega .

    IUR =

  • Fatores que influenciam na resistncia eltricaDimenses do condutor

    aL.

    R=

    ocomprimentLreaa

    esistividad

    === Re

  • Fatores que influenciam na resistncia eltricaTemperatura

    ( )TRR += 10Onde: = coeficiente de temperatura

    T = Variao de temperatura

  • Resistores

    R

    Smbolo

    So elementos que so introduzidos nos circuitos para aumentar a resistncia destes, de modo que para uma fonte de tenso constante, pode-se variar a corrente que percorre o circuito.

  • Associao de resistores

    Associao em srie

    R2

    R1

    R3

    Vt

    RT = R1+ R2+ R3+...+ Rn

  • Associao de resistores

    Associao em srie

    R1

    R2

    R3

    Rt=R1+R2+R3

  • Associao de resistores

    Associao em paralelo

    R1 R2 R3Vtn

    t

    RRRR

    R1...111

    1

    321

    ++++=

  • Potncia eltrica

    a rapidez com que uma carga pode realizar trabalho.

    P = U x I OU OU

    Unidade no Sistema internacional o watt

    [w] = 1J/s

    2RIP =RUP

    2

    =t

    WP =

  • Medidas eltricas

    Ampermetro

    o instrumento usado para medir corrente eltrica. Ele deve ser ligado sempre em srie com a carga, de modo que a corrente a ser medida passe atravs dele.

  • Medidas eltricas

    Alicate ampermetro

    Instrumento digital porttil, de acordo com a categoria III 600V de segurana. Realiza medidas de tenso DC e AC, corrente AC, resistncia e freqncia, e testes de diodo e continuidade.

  • Medidas eltricas

    Voltmetro

    o instrumento utilizado para medir diferena de potencial. Este instrumento deve ser ligado sempre em paralelo com o ponto onde se deseja saber a tenso.

  • Medidas eltricas

    Voltmetro

  • Medidas eltricas

    Ohmmetro

    um instrumento utilizado para medir a resistncia eltrica. importante saber que o elemento do qual se quer saber a resistncia eltrica deve estar fora de qualquer circuito eltrico, para que no cause um erro na indicao do ohmmetro.

  • Medidas eltricas

    MULTITESTE DIGITAL

    Ampermetro

    Voltmetro

    Ohmmetro

    Medidas de Transistores

    Medidas de Diodos

  • Representao de resistores

    Leitura

    resistncia de 5 ohms:

    resistncia de 5,3 ohms:

    resistncia de 5300 ohms:

    R1 = 5

    R2 = 5R3 = 5R3

    R3 = 5k3 = 5k3

  • APLICAO

    O uso de resistores de larga utilizao na indstria: Lmpadas incandescentes; Chuveiros eltricos; Ferros de passar roupa; Secadores de cabelos; Ferros de soldar; Cafeteiras,Sanduicheiras, fornos, etc Na eletrnica em geral.

  • Magnetismo

    Plos magnticos

  • Magnetismo

    Linhas de campo magntico

  • Magnetismo

    Experincia para visualizar as linhas de campo magntico

    Utilizando limalhas

    De ferro.

  • Magnetismo

    Amagnticos: Materiais que no so magnetizados, so magneticamente neutros, como o ar e o vcuo.