Circuitos elétricos e eletrónicos

Regras de segurança na utilização de Eletricidade


NÃO:
- ligar muitos aparelhos elétricos à mesma tomada;
- desligar as fichas das tomadas puxando pelos fios;
- utilizar um aparelho elétrico com fio de ligação em mau estado;
- tocar com os dedos ou objetos metálicos nas tomadas elétricas;
- substituir uma lâmpada fundida ou reparar um aparelho elétrico enquanto está ligado à corrente;
- mexer nem ligar aparelhos elétricos com as mãos molhadas;
- usar um aparelho elétrico sem antes ler cuidadosamente as instruções;
- deitar água em ferros de engomar, chaleiras ou cafeteiras elétricas quando estão ligados à corrente.

Corrente Elétrica
A corrente elétrica é um movimento orientado de partículas com carga elétrica através de um circuito fechado.

Nos metais, é um movimento orientado de eletrões livres.



Nas soluções iónicas é um movimento orientado de iões positivos num sentido, e no outro, de iões negativos.



Os materiais bons condutores ou simplesmente condutores, são materiais através dos quais a corrente elétrica consegue passar.


Os materiais maus condutores ou isoladores, são materiais através dos quais a corrente elétrica não passa.

Tipos de Corrente Elétrica

Tipos de Corrente Elétrica

- Corrente Contínua (DC ou = ):

É a corrente elétrica que não muda de sentido.

Por exemplo, nas pilhas.




- Corrente Alternada (AC ou ~ ):
É a corrente elétrica que muda de sentido.
Por exemplo, nas tomadas elétricas das nossas casas.

Sentidos da Corrente Elétrica

- Sentido Convencional:
Neste sentido foi convencionado que o sentido da corrente elétrica nos circuitos é do pólo positivo da fonte de energia para o pólo negativo.
—
- Sentido Real:
Este sentido é o do movimento real dos eletrões, que circula na direção oposta, ou seja, do pólo negativo para o pólo positivo.
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Circuito Elétrico

Circuito elétrico é um caminho para a corrente elétrica. Para isto ocorrer tem de ter uma fonte de energia (fornece a energia elétrica), um ou mais recetores (recebem a energia elétrica, transformando-a) e fios de ligação (para ligar a fonte de energia aos recetores). Também existem diferentes aparelhos de medida.

Símbolos de Dispositivos Elétricos

Quando se liga convenientemente um recetor e uma fonte de energia, estabelece-se um circuito elétrico fechado. Caso não haja esta ligação é um circuito elétrico aberto. 

Tipos de Instalação de Circuitos Elétricos

· Em série

Nestes circuitos existe apenas um caminho para a corrente elétrica.

Características:

1.  qualquer que seja a localização do interruptor, comanda todas as lâmpadas;

2.  se se retirar ou se se fundir uma lâmpada, todas se apagam;

3.  quantas mais lâmpadas tiver o circuito, menos luminosidade terão.

· —Em paralelo:

Nestes circuitos existe mais do que um caminho para a corrente elétrcia, ou seja, há o ramo principal que se divide em ramificações e depois essas ramificações voltam a juntar-se ao circuito principal.

Características:

1.  quando o interruptor está instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas, mas quando se encontra numa ramificação, apaga essa zona apenas;

2.  quando se retira ou se funde uma lâmpada, as outras permanecem acesas;

3.  mesmo que o número de lâmpadas seja elevado, têm todas forte luminosidade.

Grandezas Físicas

Diferença de Potencial(d.d.p.)

—- É uma grandeza física que caracteriza a corrente eléctrica e que nos indica a “quantidade” de energia que é fornecida ao circuito;

—- —> d.d.p. aos terminais do gerador Þ maior energia fornecida ao circuito;

- Símbolo da grandeza: U

- Unidade no Sistema Internacional: volt (V);

- Para se medir a diferença de potencial de um circuito utiliza-se um voltímetro, que é instalado em paralelo em relação ao circuito.

Diferença de Potencial nos circuitos em série:

A diferença de potencial nos circuitos em série, medida na fonte de energia, é igual à soma da d.d.p. dos recetores do circuito.

UT = U1 + U2 + ...

Diferença de Potencial nos circuitos em paralelo:

A diferença de potencial nos circuitos em paralelo, medida na fonte de energia, é igual à d.d.p. dos recetores do circuito.

UT = U1 = U2 = ...

Intensidade da Corrente (I)

- É a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo.

- Símbolo da grandeza: I

- Unidade no Sistema Internacional: ampere (A)

- Para se medir a intensidade da corrente de um circuito utiliza-se um amperímetro, que é instalado em série em relação ao circuito.

Intensidade da Corrente nos circuitos em série:

A intensidade da corrente nos circuitos em série tem o mesmo valor em todo o circuito.

IT = I1 = I2 = ...

Intensidade da Corrente nos circuitos em paralelo:

A intensidade da corrente nos circuitos em paralelo é igual à soma dos valores registado nas várias ramificações.

IT = I1 + I2 + ...

Resistência Elétrica (R)

- É uma grandeza física associada à corrente elétrica, que é a oposição que os materiais oferecem à passagem da corrente elétrica;

- Símbolo da grandeza: R;

- Unidade no Sistema Internacional: ohm (Ω);

- Se um material oferecer grande resistência à corrente elétrica é um mau condutor, ou seja, se oferecer pouca resistência à corrente elétrica é um bom condutor.

Há duas maneiras de medir a resistência elétrica:

- Método Direto -> mede-se a resistência do componente fora do circuito ligando-o a um ohmímetro ou a um multímetro na posição de ohmímetro);

- Método Indireto -> mede-se a intensidade da corrente do circuito com um amperímetro e a diferença de potencial com um voltímetro e calcula-se utilizando a seguinte fórmula: 

A resistência elétrica também depende...

... do comprimento do condutor (quanto mais comprido for o condutor, maior é a resistência, ou seja, quanto mais curto for o condutor, menor é a resistência);

... da espessura do condutor (quanto mais espessura tiver o condutor, menor é a resistência, ou seja, quando menos espessura tiver o condutor, maior é a resistência);

... do material de que é feito o condutor (a prata oferece pouca resistência mas o carbono já oferece grande resistência, ou seja, varia de material para material).

Lei de Ohm

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A resistência elétrica de um condutor metálico, homogéneo e filiforme, mantém-se constante se a temperatura se mantiver constante.

Existem dois tipos de condutores:

- Condutores Óhmicos -> estes condutores têm sempre a mesma resistência elétrica, obedecem à Lei de Ohm e quando se representa graficamente U em função de I forma uma linha reta que passa pela origem dos eixos coordenados.

- Condutores Não Óhmicos -> nestes condutores a resistência varia de circuito elétrico para circuito elétrico, ou seja, não obedecem à Lei de Ohm e quando são representados graficamente formam uma linha curva.

Forças

FORÇAS

As forças não se vêm. Apenas se consegue identificar a existência de uma Força, quando esta está a atuar num corpo através dos seus efeitos de alteração do estado de repouso ou de movimento do corpo e da deformação do corpo, tal como estudaste anteriormente.

As forças traduzem interações entre os corpos, ou seja, pode deformá-lo ouvariar o seu estado de movimento ou de repouso. São grandezas vetoriais, por isso representam-se por vetores e a sua unidade é o Newton (N). 

Os elementos que caracterizam as forças são:

• direção (horizontal ou vertical);
• sentido (da direita para a esquerda, etc);intensidade (newton);
• ponto de aplicação.

FORÇA RESULTANTE

A força resultante é o resultado da ação de várias forças num certo corpo, ou seja, quando um conjunto de forças actuam num corpo o resultado éapenas uma força: a força resultante.

Resultante de duas forças com a mesma direção e o mesmo sentido:

• Quando duas forças com a mesma direção e sentido atuam num corpo, a força resultante tem direção e sentido iguais ao das duas forças e aintensidade igual à soma das suas intensidades.

Resultante de duas forças com a mesma direção mas sentidos opostos:

Quando duas forças com a mesma direção mas sentidos opostos atuam num corpo, a força resultante tem direção igual à das duas forças, sentido igual ao da força com maior intensidade e a intensidade igual à diferença das suas intensidades.

Resultante de duas forças com direções diferentes:

• Quando duas forças com direções diferentes atuam num corpo, a força resultante tem direção e sentido diferentes dos das duas forças (ambos são determinados geometricamente) e a intensidade pode ser descoberta de duas maneiras:
• através do Teorema de Pitágoras (se o ângulo formado tiver 90º);

• através da Regra do Paralelogramo (se o ângulo não for de 90º).

Tipos de Movimento

Os movimentos são classificados em movimento uniforme, movimento uniformemente acelerado e movimento uniformemente retardado.


MOVIMENTO UNIFORME
O movimento de um corpo é uniforme quando:

• o valor da velocidade se mantém constante;
• a velocidade tem a mesma direção e o mesmo sentido;
• a distância percorrida é diretamente proporcional ao tempo;

MOVIMENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

O movimento de um corpo é uniforme quando o valor da velocidade aumenta à medida que o tempo decorre.

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

O movimento retilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) é um movimento que tem uma aceleração média constante e positiva, ou seja, a aumentar.

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE RETARDADO

O movimento retilíneo uniformemente retardado (m.r.u.r.) é um movimento que tem uma aceleração média constante e negativa, ou seja, a diminuir.

Movimento e Repouso

Um corpo pode encontrar-se em movimento ou em repouso em relação a um determinado referencial.

MOVIMENTO

O movimento de um corpo tem um significado relativo, em física.

Diz-se que um corpo está em movimento quando a sua posição em relação um referencial varia no decorrer do tempo.Assim, um corpo pode estar em repouso relativamente a um referencial, e ao mesmo tempo, em movimento em relação a um outro referencial.

REPOUSO

Um corpo está em repouso, em relação a um referencial, quando a sua posição não varia ao longo do decorrer do tempo.

Curiosidades:

- A Chita é o animal mais rápido, pois percorre 27 metros num segundo. 

- O avião é o meio de transporte mais rápido, podendo percorrer cerca de 875 quilómetros numa hora. 

- Em 1996, nos Jogos Olímpicos de Atlanta, a atleta Fernanda Ribeiro, percorreu 10 000 metros em 30 minutos e 1,63 segundos, consagrando-se campeã europeia, mundial e olímpica dos 10 mil metros. 

Hidrocarbonetos

Os compostos de carbono mais simples são constituídos exclusivamente por carbono e hidrogénio, e designam-se por hidrocarbonetos.
Alguns apresentam ligações covalentes simples e dizem-se saturados, outros apresentam ligações covalentes duplas ou triplas e dizem-se insaturados.

Podem ser classificados em três grupos diferentes.

ALCANOS

Os alcanos são hidrocarbonetos que têm apenas uma ligação covalente entre os átomos de carbono, por isso são designados por saturados.

O nome dos alcanos termina sempre em ano.

Os alcanos encontram-se no gás natural e no petróleo.

ALCENOS

Os alcenos são hidrocarbonetos que têm uma ou mais ligações covalentes duplas entre os átomos de carbono, por isso são designados por insaturados.

O nome dos alcenos termina sempre em eno.

Os alcenos são utilizados como matéria-prima na indústria química.

ALCINOS

Os alcinos são hidrocarbonetos que têm uma ou mais ligações covalentes triplas entre os átomos de carbono, por isso são designados por insaturados.

O nome dos alcinos termina sempre em ino.

Os alcinos intervêm em sínteses orgânicas.