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EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
FQ- 9ºANO
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
A passagem da corrente através de um circuito elétrico afeta o funcionamento de todos os seus constituintes, assim como o espaço que rodeia o circuito. Os efeitos podem ser de três tipos:
QUÍMICO
TÉRMICO
MAGNÉTICO
Promove a ocorrência de reações químicas, com a produção de
novas substâncias.
Provoca o aquecimento dos constituintes do circuito.
Promove o aparecimento de fenómenos magnéticos no espaço
circundante do circuito.
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO QUÍMICO ELETRÓLISE Decomposição química de
determinadas substâncias
quando através delas passa uma corrente elétrica.
ELETRÓLISE DA ÁGUA
Devido à passagem da corrente elétrica, a água decompõe-se em hidrogénio (H2) e oxigénio (O2).
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO TÉRMICO EFEITO JOULE Aquecimento de um condutor ou recetor devido à
passagem da corrente elétrica; leva à dissipação
de energia.
O Efeito Joule nem sempre é indesejável, estando na base do funcionamento de muitos aparelhos que possuem resistências elevadas (torradeiras, fogões elétricos,…).
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
Edissipada = Pdissipada x t
Edissipada = R x I2
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO MAGNÉTICO ELETROMAGNETISMO Magnetismo produzido num
fio condutor atravessado por
uma corrente elétrica.
A agulha magnética oscila quando um circuito elétrico é percorrido por uma corrente elétrica.
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
constituído por um núcleo de metal (ferro, por exemplo) e um enrolamento de fio à volta:
quando é atravessado por uma corrente elétrica, comporta-se como um íman natural atraíndo clips ou pregos:
quando a corrente elétrica é desligada,as propriedades magnéticas deixam de existir.
ELETROÍMAN
POTÊNCIA ELÉTRICAENERGIA ELÉTRICA
FQ- 9ºANO
POTÊNCIA ELÉTRICA | ENERGIA ELÉTRICA
É uma medida da capacidade que um aparelho tem em realizar uma determinada transferência ou transformação de energia (E) num dado intervalo de tempo (t).
Relaciona-se com a d.d.p (U) aplicada e a intensidade da corrente elétrica (I).
P = U x I
W V A
Exemplo:Qual a potência de um frigorífico que, quando ligado a uma tomada de 220 V, é atravessado por uma corrente elétrica de0,50 A?
R: 110 W. Porquê?
POTÊNCIA ELÉTRICA (P)
POTÊNCIA ELÉTRICA | ENERGIA ELÉTRICA
Os valores da potência inscritos nos aparelhos relacionam-se com a energia elétrica por eles consumida através da seguinte relação:
Econsumida = P x t
J W s
Embora a unidade S.I. de energia seja o joule (J), a unidade prática de medição de energia, utilizada nos recibos da eletricidade, é o quilowatt-hora (kW h).
Para calcular a energia (E) em kW h, a potência (P) deve estar em kW e o intervalo de tempo (t) de funcionamento em h.
RELAÇÃO ENTRE POTÊNCIA E ENERGIA ELÉTRICAS
POTÊNCIA ELÉTRICA | ENERGIA ELÉTRICA
AparelhoPotência em kW
Horas ligado por dia
Energia consumida por dia kW/h
Secador de cabelo 1,8 0,5 1,8 0,5
Rádio relógio 0,006 3,0 0,006 3,0
LCD 37´´ 0,102 4,0 0,102 4,0
Ferro de engomar 2,0 1,5 2,0 6,0
Cilindro 1,2 6,0 1,2 6,0
Energia total consumida por dia 11,53
Energia total consumida por mês 11,53 30
Preço da conta de energia elétrica 11,53 30 0,15
EXEMPLOS PRÁTICOS
SEGURANÇA ELÉTRICA
SEGURANÇA ELÉTRICA
• Valores de tensão elétrica (U) e potência (P) que constam de todos os aparelhos elétricos e identificam, respetivamente:
o valor da tensão elétrica (em V) da fonte à qual o aparelho elétrico deve ser ligado;
o valor da potência elétrica (em W) disponobilizado pelo aparelho elétrico nas condições normais de funcionamento.
• O valor da intensidade de corrente elétrica (I) que atravessa o aparelho elétrico nas condições normais de funcionamento também pode constar.
• A não utilização dos valores nominais para o funcionamento dos aparelhos elétricos provoca, normalmente, o seu mau funcionamento ou a sua avaria.
VALORES NOMINAIS DE UM RECETOR
SEGURANÇA ELÉTRICA
• Aparelho elétrico destinado a alterar a tensão da energia elétrica que nele entra.
• Existem transformadores que aumentam a tensão e outros que a diminuem.
• Funcionam com corrente alternada.
TRANSFORMADOR
Elevador de tensão Abaixador de tensão
SEGURANÇA ELÉTRICA
A energia elétrica pode ser produzida de diferentes formas; o ideal é que o processo de produção seja económico, rápido, rentável e ecológico.
PRODUÇÃO DE ELETRICIDADE
Não renováveis Renováveis
Vantagens:
são muito energéticas
são facilmente convertidas em outras
formas de energia
processo de conversão de elevada eficiência
Desvantagens:
são esgotáveis a curto ou médio prazo
são poluentes
Vantagens:
não se esgotam
produzem pouca poluição ambiental
reduzem a dependência dos combustíveis fósseis
Desvantagens:
produção elétrica irregular
baixa eficiência de conversão de energia elétrica
SEGURANÇA ELÉTRICA
Para que a energia elétrica produzida chegue aos locais destinados é necessário transportá-la. A forma de transporte depende, entre outras, da tensão elétrica.
Linhas de alta tensão Linhas de média tensão Linhas de baixa tensão
Possuem tensões iguais ou
superiores a 60 kV.
Podem ser aéreas ou subterrâneas.
Unem os locais de produção e as subestações.
Possuem tensões entre 10 e 30 kV.
Podem ser aéreas ou subterrâneas.
Unem as subestações aos postos de transformação.
Possuem tensões de cerca de 230 V.
Podem ser aéreas ou subterrâneas.
Unem os postos de transformação e os locais de consumo final.
TRANSPORTE DE ELETRICIDADE
SEGURANÇA ELÉTRICA
• As redes de distribuição de energia elétrica permitem que a eletricidade chegue aos diferentes destinatários com as características necessárias.
DISTRIBUIÇÃO DE ELETRICIDADE
SEGURANÇA ELÉTRICA
• São constituidos, normalmente, por três tipos de fios elétricos:
fio de fase – está ligado à fonte de energia e possui tensão elétrica.
fio de neutro – fecha o circuito entre o recetor e a fonte, estabelecendo a d.d.p. nos terminais do recetor necessária ao seu funcionamento.
fio de terra – fio de proteção e segurança onde a corrente passa apenas quando o recetor avaria.
• Os fios são identificados com um código de cores.
CABOS ELÉTRICOS DOMÉSTICOS
Fio de neutro
Fio de fase
Fio de terra
SEGURANÇA ELÉTRICA
• Um choque elétrico pode ocorrer quando a corrente elétrica atravessa o corpo humano.
• É, normalmente, acidental podendo ocorrer através do contacto direto com a fonte ou do contacto indireto através de um aparelho mal isolado.
• Os efeitos dependem, essencialmente:
do valor da corrente elétrica;
do percurso da corrente elétrica através do corpo humano;
da maior ou menor humidade da pele.• Em geral, o valor mínimo da intensidade de
corrente percetível é de 1 mA; o valor máximo tolerável é de cerca de 16 mA.
CHOQUES ELÉTRICOS E SUAS CONSEQUÊNCIAS
SEGURANÇA ELÉTRICA
• Ocorre quando existe o contacto direto entre entre o fio de fase e o fio de neutro (ou terra).
• Nestes casos, a corrente elétrica deixa de ter resistência à sua passagem, atingindo valores muito elevados.
• Tem como consequência o sobreaquecimento dos fios que pode originar um incêndio.
CURTO-CIRCUITO
SEGURANÇA ELÉTRICA
SISTEMAS DE SEGURANÇA EM CASA E NOS ELETRODOMÉSTICOS
Sistemas de segurança Utilização Funcionamento
Disjuntor
• Instalações elétricas • Funciona como um interruptor: quando a
intensidade de corrente ultrapassa um
determinado valor, o disjuntor abre
impedindo a passagem da corrente elétrica.
• Reutilizável.
• Baseado no efeito magnético da corrente
elétrica.
Fusíveis
• Aparelhos elétricos
• Circuitos elétricos simples
• Quando a intensidade de corrente ultrapassa
um determinado valor, o fio que constitui o
fusível (geralmente, chumbo ou estanho)
funde, impedindo a passagem da corrente e a
avaria do aparelho.
• Não é reutilizável.
• Baseado no efeito térmico da corrente
elétrica.