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Circuitos eléctricos
O que é?
n Designa-se de circuito eléctrico o caminho por onde a corrente eléctrica passa.passa.
n A corrente eléctrica é um movimento orientado de cargas, que se estabelece num circuito fechado.
Componentes de um circuito eléctrico
n Fonte de alimentação (pilha, por exemplo)n Fonte receptora (lâmpada por exemplo)n Fios de ligaçãon Fios de ligaçãon Interruptorn Aparelhos de medição (amperímetro,
voltímetro)n Resistência ou resístor
Pilha
n A pilha é um gerador químico que converte energia química em energia eléctrica, energia eléctrica, devido à diferença de potencial existente entre os eléctrodos (diferença de cargas).
Diferença de potencial, U
n Unidade: volt, V
n Medição: voltímetron Medição: voltímetro
Ø Maior diferença de potencial, mais energia transferida.
Outros componentes essenciais: lâmpada, interruptor e fios de ligação
Intensidade de corrente, I
n É uma grandeza física que indica a quantidade de carga eléctrica que passa eléctrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo.
n Unidade: ampére, An Medição:
amperímetro
Relação entre a diferença de potencial e a intensidade de corrente.
n Quanto maior a diferença de potencial, maior a intensidade de corrente que se gera.
Tipos de circuitos
Os receptores de um circuito podem ser colocados:
n Em série
n Em paralelo
Circuito em série
n Caracteriza-se por existir apenas um caminho para a corrente eléctrica.corrente eléctrica.
n Se um dos componentes do circuito não funcionar, o circuito é interrompido.
Circuito em série
n A intensidade de corrente é igual em qualquer ponto do circuito.
n A soma das diferenças de potencial nos terminais de cada lâmpada da associação é igual à diferença de potencial da fonte de energia:
U = U1 + U2
Circuito em paralelo
n Caracteriza-se por cada receptor estar ligado directamente aos terminais da aos terminais da pilha, pelo que existem derivações do circuito principal por onde a corrente eléctrica pode circular.
Circuito em paralelo
n A corrente gerada pela diferença de potencial reparte-se pelas derivações do circuito, de tal modo que:
I = I1 + I2I = I1 + I2n Por causa desta repartição, quando uma
das lâmpadas funde, o circuito continua a funcionar porque a corrente eléctrica pode passar pela outra derivação.
n A diferença de potencial nos terminais das lâmpadas é igual à diferença de potencial da fonte.
Resistência eléctrica
n É a grandeza física que caracteriza a oposição que um material, a uma dada temperatura, oferece à passagem da temperatura, oferece à passagem da corrente eléctrica.
n Dentro dos materiais bons condutores, conduzirão melhor a corrente eléctrica os que tiverem menor valor de resistência eléctrica.
Resistência eléctrica
n Unidade: ohm, Ωn Medição: ohmímetron Depende:n Depende:Ø Natureza do materialØ Forma (espessura do material)Ø Temperatura
Implicações da resistência eléctrica num circuito
n Se a resistência eléctrica de um circuito é elevada, menor será a intensidade de corrente que irá circular.
Logo, quanto maior o número de componentes de um circuito, maior é a resistência eléctrica e menor a corrente gerada.
Implicações da resistência eléctrica num circuito
n Se a resistência eléctrica de um circuito é baixa, a intensidade de corrente gerada é elevada.corrente gerada é elevada.
n Se essa corrente eléctrica elevada provocar um aquecimento exagerado de um componente do circuito, ocorre um curto-circuito.
Como controlar a intensidade de corrente eléctrica gerada num corrente eléctrica gerada num
circuito?
Resistência eléctrica, outro componente de circuitos eléctricos
Lei de Ohm
n Se a resistência eléctrica de um condutor se manter constante, a uma temperatura fixa, esse condutor diz-se temperatura fixa, esse condutor diz-se óhmico e verifica-se a seguinte relação:
U = R * I
Efeitos de uma corrente eléctrica
n Efeito químico – pode provocar reacções químicas denominadas geralmente por electrólises.Efeito magnético – a passagem de corrente n Efeito magnético – a passagem de corrente eléctrica gera um campo magnético.
n Efeito térmico – quando a energia eléctrica é convertida a energia térmica por um dos receptores do circuito
Potência eléctrica
n A potência eléctrica de um aparelho indica a quantidade de energia eléctrica t
EP
∆=
de energia eléctrica “consumida” por unidade de tempo
n Unidade: watt, Wn Medição directa:
wattímetro
tP
∆=
IUP ×=
Relação entre o brilho de uma lâmpada e o sua potência
n Quanto maior a potência, maior será o brilho porque a intensidade de corrente que a percorre será maior.corrente que a percorre será maior.
n Maior intensidade de corrente implica que as lâmpadas de maior potência possuem menores resistências internas.
Corrente induzida
n A passagem de uma corrente eléctrica provoca um campo magnético mas o contrário também pode suceder.contrário também pode suceder.
n A proximidade de um íman em movimento de uma bobina produz corrente eléctrica nesta.
Características da corrente induzida
n Só é produzida corrente eléctrica quando existe movimento do íman em relação à bobina ou vice-versa.relação à bobina ou vice-versa.
n A intensidade de corrente depende da rapidez do movimento íman-bobina.
n O sentido da corrente não é sempre o mesmo.
Produção de corrente induzida
n Dínamos, que produz corrente contínua já que a rotação das bobinas faz-se sempre no mesmo sentido.faz-se sempre no mesmo sentido.
n Alternador, que produz corrente alternada já que o sentido da rotação dos ímanes ou bobinas é constantemente alterado.
Vantagens da utilização da corrente alternada
n É fácil de produzir em larga escala.
n O seu transporte é mais fácil e económico.
Circuitos electrónicos
n Os circuitos electrónicos são circuitos eléctricos particulares, onde estão integrados componentes electrónicos integrados componentes electrónicos de dimensões reduzidas com funções de controle e regulação.
Diferença entre os circuitos eléctricos e os circuitos electrónicos
n A intensidade de corrente eléctrica num circuito electrónico é muito mais num circuito electrónico é muito mais baixa.
Componentes electrónicos
n Díodos – são usados como rectificadores da corrente porque só deixam passar a corrente num sentido.LED – é um díodo com a particularidade de n LED – é um díodo com a particularidade de emitir luz
n Potenciómetro – é uma resistência variável e serve por isso mesmo para controlar a intensidade da luz ou som, por exemplo
Componentes electrónicos
n LDR (fotocélula) – é uma resistência variável com luz, ou seja, um sensor de luz.
n Termístor – é uma resistência variável sensível à temperaturasensível à temperatura
n Transítor – componente essencial para os sistemas de controlo (interruptor, amplificador)
n Condensador – permite armazenar cargas eléctricas.
Símbolos