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Circuitos Eléctricos

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Resumo do trabalho

Trabalho escolar sobre circuitos eléctricos, realizado no âmbito da disciplina de Físico-Química (9º ano).

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Viver em segurança

Circuito eléctrico

Circuito aberto – não há passagem de corrente eléctrica Circuito fechado – há passagem de corrente eléctrica

Alessandro Volta (1745 – 1827)

Receptores de energia aproveitam a corrente eléctrica, transformando-a utilmente

Materiais condutores materiais e soluções que conduzem a corrente eléctrica

Corrente eléctrica
Nos metais corresponde a um movimento ordenado e orientado de electrões.	Nas soluções corresponde a um fluxo de iões.

Sentido da corrente eléctrica

Sentido convencional – do terminal positivo para o terminal negativo Sentido real – do terminal negativo para o terminal positivo.

Representação de circuitos eléctricos

Circuitos em série	Circuitos em paralelo
A electricidade percorre um único caminho	A electricidade percorre mais do que um caminho

Como medir a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito? Utilizam-se voltímetros (digitais ou analógicos)

1º Passo – colocar o botão comutador para corrente alternada (~) ou para corrente contínua (c.c ou =), consoante o tipo de corrente eléctrica que se vai utilizar. 2º Passo – escolher o alcance. O alcance é a tensão máxima que o voltímetro pode medir. Começar por escolher o alcance de maior valor. 3º Passo – montar o voltímetro em paralelo entre os terminais do elemento do circuito onde se pretende medir (respeitar a polaridade na corrente contínua). 4º Passo – fechar o interruptor. Se o ponteiro não ultrapassar 1/3 da escala, verificar se poderemos utilizar o alcance imediatamente inferior. 5º Passo – ler o valor indicado no voltímetro.

Como efectuar a leitura na escala de um voltímetro analógico?

Diferença de potencial entre os terminais de uma associação de receptores

INTENSIDADE DA CORRENTE (I)

É a quantidade de cargas eléctricas (Q) que atravessam uma dada secção do condutor metálico num dado intervalo de tempo. I = Q / ∆t A unidade SI é o ampere (A), em homenagem ao físico e matemático francês André-Marie Ampère (1775-1836) A unidade SI de quantidade de carga eléctrica é o coulomb (C), em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1806).

Como medir a intensidade da corrente eléctrica? Utilizam-se amperímetros (digitais ou analógicos)

Como ligar o amperímetro ao circuito? Os amperímetros são instalados sempre em série num circuito, em conjunto com os restantes componentes, no troço onde se pretende saber o seu valor (respeitar a polaridade, na corrente contínua).

Receptores ligados em série Num circuito, a intensidade de corrente eléctrica é a mesma em todos os elementos do circuito.	Receptores ligados em paralelo A intensidade da corrente no circuito principal em que os receptores estão associados em paralelo é superior à registada quando os receptores se associam em série.

O valor da intensidade da corrente que percorre o circuito principal é igual à soma das intensidades da corrente das derivações. Itotal = I1 + I2 Os receptores têm valores máximos de intensidade da corrente que os percorrem.

BONS E MAUS CONDUTORES DA CORRENTE ELÉCTRICA

RESISTÊNCIA ELÉCTRICA (R)

Lei de Ohm A diferença de potencial nos extremos de um condutor óhmico (metálico, homogéneo e filiforme) é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre desde que a temperatura se mantenha constante. R = U / I R – resistência (Ω) U – diferença de potencial (V) I – intensidade da corrente eléctrica (A) Esta fórmula permite-nos calcular indirectamente a resistência de um condutor óhmico

“A diferença de potencial nos extremos de um condutor óhmico é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre desde que a temperatura se mantenha constante.”

Factores de que depende a resistência eléctrica de um condutor
do material de que é feito do seu comprimento da área da sua secção

Dispositivos que controlam a resistência eléctrica nos circuitos

. Resístores ou resistências eléctricas

. Reóstatos ou potenciómetros

. Outras resistências (díodo, LED, LDR, termístor)

POTÊNCIA ELÉCTRICA (P)

Corresponde à energia eléctrica consumida num dado intervalo de tempo. E = P x ∆t   ou   P = E/∆t E – energia eléctrica consumida (J) P – potência eléctrica (W) ∆t – intervalo de tempo de funcionamento (s) Determina-se a intensidade da corrente que atravessa um qualquer receptor, sabendo a sua potência e a voltagem que está a ser utilizada. P = U x I Para condutores óhmicos a expressão anterior pode tomar outras formas P = R x I2 Porque R = U/I Lei de Joule – A potência dissipada num condutor óhmico de resistência R é directamente proporcional ao calor da resistência e ao quadrado da intensidade da corrente que o percorre. E ainda, P = U2 / R A unidade de potência eléctrica, no SI, é o watt (W), em homenagem ao físico Escocês James Watt, 1736 - 1819 Múltiplos do Watt 1 kW = 1000 W 1 MW = 1000 000 W 1 GW = 1000 000 000 W Energia consumida = Potência do aparelho x intervalo de tempo E = P x ∆t Um quilowatt-hora é a energia eléctrica consumida por um aparelho cuja potência é um quilowatt, durante uma hora. 1 kW h = 3,6 x 106 J 1 kW h = 3,6 MJ

Factura da electricidade

Efeitos da corrente eléctrica Efeito químico Efeito térmico ou efeito de Joule Efeito magnético

1. EFEITO QUÍMICO Consiste nas reacções químicas que ocorrem devido à passagem da corrente eléctrica através de soluções aquosas condutoras ou substâncias fundidas (electrólises).

Solução aquosa de cloreto de cobre (II) Metalização dos pára-choques dos automóveis Extracção de metais

2. EFEITO TÉRMICO ou EFEITO JOULE

Consiste na libertação de energia calorífica num condutor devido à passagem da corrente

3. EFEITO MAGNÉTICO

Consiste no aparecimento de um campo magnético em torno de um fio percorrido pela corrente eléctrica.

ELECTROMAGNETISMO

Ímanes naturais – magnetite (minério de ferro). Atrai objectos de ferro e aço Ímanes artificiais ferro e aço cerâmicas magnéticas (óxidos de cobalto e níquel) ímanes de neodímio Os ímanes possuem pólos magnéticos: pólo norte (N) e pólo sul (S) Os ímanes exercem interacções magnéticas entre si. Pólos do mesmo nome repelem-se Pólos de nomes diferentes atraem-se. O campo magnético é uma região do espaço onde se detectam interacções magnéticas As linhas de campo ou linhas de força são linhas imaginárias segundo as quais se orienta o campo magnético.

A corrente eléctrica e o campo magnético Quando a corrente eléctrica percorre um condutor produz um campo magnético. Quando se inverte o sentido da corrente eléctrica produz-se uma variação do campo magnético.

Electroímanes

EFEITOS ELÉCTRICOS DO MAGNETISMO CORRENTES INDUZIDAS Correntes de indução ou correntes induzidas – são correntes eléctricas produzidas por variação de campos magnéticos (foram descobertas por Michael Faraday, em 1831)

A intensidade da corrente que percorre o induzido depende: do número de espiras da bobina; da rapidez do movimento do íman ou da bobina. As correntes induzidas são devidas à variação do número de linhas de campo que atravessam um condutor. Este fenómeno designa-se por indução electromagnética.

PRODUÇÃO DE ELECTRICIDADE

DÍNAMOS

ALTERNADORES

289 Visualizações 28/03/2020

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