sexta-feira, 30 de maio de 2014

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.









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
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.