Circuitos eléctricos 6

Energia eléctrica

A energia eléctrica consumida por um receptor relaciona-se com a intensidade da corrente, a diferença de potencial e o tempo de funcionamento:

Potência eléctrica

A potência elécrica dos receptores:

• Corresponde à energia eléctrica consumida por unidade de tempo

• Relaciona-se com a intensidade da corrente e a diferença de potencial

Circuitos eléctricos 5

Resistência eléctrica


O que é a resistência eléctrica? 


A resistência eléctrica (R) é a oposição que um determinado condutor oferece à passagem da corrente eléctrica.

Resistência grande <=> condutor conduz mal => Intensidade menor
Resistência pequena <=> condutor conduz bem => Intensidade maior

Outra forma de calcular a resistência eléctrica:

Multiplicamos a resistividade natural (ohm) do condutor com o comprimento (metros), e dividimos este resultado pela espessura (metros).

Factores que influenciam a resistência dos condutores

• Comprimento (quanto maior for o comprimento dos condutores, maior é a sua resistência).
• Espessura (quanto maior for a espessura dos condutores, menor é a sua resistência).
• Resistividade natural do próprio condutor (cada condutor já tem uma própria resistência, que depois varia com os outros dois factores acima referidos).

Condutores óhmicos

Características:

• Têm uma resistência constante, a uma dada temperatura.
• Obedecem à lei de ohm, U/I = constante (à temperatura constante).
• A representação gráfica de U em função de I é uma semi'recta que passa pela origem dos eixos coordenados.

Efeito de Joule

Na passagem da corrente eléctrica pela resistência, é produzida, nessa mesma resistência, luminosidade (energia útil), e calor (energia térmica dissipada). Essa mesma produção de calor é designada por Efeito de Joule. Em alguns casos, como nas lâmpadas, esse efeito é inútil, pois a funcionalidade da lâmpada é apenas iluminar, porém nas torradeira por exemplo este efeito é aproveitado, tal como no forno, ferro de engomar, etc. 

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Intensidade da corrente eléctrica


A intensidade da corrente eléctrica (I) está relacionada com a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção do condutor, por unidade de tempo.

Como determinar a intensidade da corrente num circuito eléctrico?

Utiliza-se um amperímetro, ou um multímetro na função de amperímetro, e instala-se em série

Intensidade da corrente em circuitos com lâmpadas em série

Nos circuitos em série, a intensidade da corrente eléctrica tem o mesmo valor em qualquer ponto, isto é, a intensidade da corrente é igual em todos os receptroes:

Intensidade da corrente em circuitos com lâmpadas em paralelo

Nos circuitos em paralelo, a intensidade da corrente no ramo principal é igual à soma das intensidades da corrente que percorrem várias ramificações:

Circuitos eléctricos 3

Corrente eléctrica


Bons condutores eléctricos/ Maus condutores eléctricos


Bons condutores eléctricos: são aqueles através dos quais a corrente eléctrica passa sem problemas.

Maus condutores eléctricos: são aqueles onde a corrente eléctrica não passa ou passa com muitas dificuldades, também podem ser chamados de Isoladores.

O que é a corrente eléctrica? 


A corrente eléctrica é o movimento orientado de partículas eléctricas.

Nós sólidos metálicos: são os "electrões livres".

Nas soluções: são os iões positivos e negativos

Diferença de potencial de fontes de energia (ou tensão)


A diferença de potencial (U) é uma grandeza que se relaciona com a energia que é fornecida às cargas eléctricas de um circuito.

Como se mede a diferença de potencial de uma fonte de energia? 

Aparelho a utilizar: voltímetro, ou multímetro em função de voltímetro.

Diferença de potencial nos terminais da pilha: 4,5V (uma pilha)

Se fossem duas pilhas, a diferença de potencial nos terminais da associação das pilhas em série é igual à soma das diferenças de potencial nos terminais de cada pilha: se cada pilha tiver uma tensão de 4,5V a diferença de potencial será 4,5V + 4,5V = 9V (duas pilhas)

Conclusão: a associação de pilhas em série fornece mais energia a cada carga do circuito eléctrico do que uma só pilha.

Diferença de potencial em circuitos com lâmpadas em série

Nos circuitos em série, a diferença de potencial nos terminais dos receptores é igual à soma das diferenças de potencial nos terminais de cada receptor:

Diferença de potencial em circuitos com lâmpadas em paralelo

A diferença de potencial é igual nos terminais de todos os receptores:

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Circuitos em série e em paralelo


A instalação de um circuito eléctrico pode ser efectuada de duas maneiras: em série ou em paralelo. Cada uma delas com as suas vantagens e funcionalidades, como as suas desvantagens.

Circuito em série


Neste tipo de circuitos existe apenas um caminho para a corrente eléctrica, as lâmpadas são instaladas uma a seguir à outra.

Características dos circuitos em série:

• Como apenas há um caminho para a corrente eléctrica verifica-se que o interruptor comanda, seja qual for a sua localização no circuito, todas as lâmpadas.
• Se a lamada 1, ou 2, funde, a outra deixa de funcionar, devido ao mesmo motivo referido na primeira característica.
• Quando se aumenta o número de lâmpadas a luminosidade de cada uma delas diminui.

Circuito em paralelo

Neste tipo de circuitos, as lâmpadas são ligadas em paralelo umas em relação às outras, formando-se assim várias ramificações, além da ramificação principal.

Características do circuito em paralelo:

• Como existe mais que um caminho para a corrente eléctrica, isto é, existem caminhos alternativos, se uma lâmpada funde, a outra continua a funcionar.
• O interruptor instalado na ramificação principal (circuito principal) comanda todas as lâmpadas, porém instalado numa das ramificações secundárias, comanda apenas a lampâda inserida nessa mesma ramificação.
• Quando se aumenta o número de lâmpadas a luminosidade de cada uma mantem-se.

Utilidades dos circuitos em série e em paralelo

Em série: estes circuitos ainda são usados em alguns sistemas de iluminação de árvores de natal, porém têm mais desvantagens que vantagens, sendo pouco usados.

Em paralelo: estes circuitos possuem muitas vantagens, por isso, a instalação de aparelhos eléctricos nas nossas casas, faz-se em paralelo.

Circuitos eléctricos 1

O que é um circuito eléctrico?

Os aparelhos eléctricos apenas funcionam quando são ligados correctamente a uma fonte de energia, como uma bateria, uma pilha, ou uma tomada eléctrica. Eles recebem energia eléctrica e tranformam-na noutros tipos de energias, como utilidades diferentes. A estes aparelhos eléctricos dá-se o nome de receptores de energia eléctrica.

Fontes de energia eléctrica

 

            
Receptores de energia eléctrica    

                    



Informações e noções básicas sobre circuitos elétricos

• Todos os dispositivos eléctricos possuem dois terminais.
• Há dispositivos designados de interrupotores que permitem ligar e desligar os receptores eléctricos, e esses mesmos interruptores possuem também dois terminais. Interruptor aberto <=> corrente desligada; interruptor fechado <=> corrente ligada.
• As pilhas têm dois terminais, o pólo negativo (-) e o o pólo positivo (+).
• Para estabelecer as ligações num circuitos utilizam-se os fios de ligação.
• Num circuito eléctrico existem dois sentidos da corrente eléctrica, um do pólo positivo para o negativo, o sentido convencional e outro do pólo negativo para o pólo positivo, a este dá-se o nome de sentido real.

Símbolos de alguns dispositivos eléctricos

Recorrendo a alguns destes símbolos, podes esquematizar, por exemplo, o seguinte circuito eléctrico:

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Características deste circuito eléctrico:

• A fonte de energia é a: pilha
• O receptor eléctrico é a: lâmpada
• O interruptor está: aberto <=> corrente desligada