Tensão, Corrente e Resistencia Elétrica.pptx

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1. Tensão, Corrente e Resistência Elétrica Professor a: Carla Jardim Disciplina: Física Série: 3º ano

2. TEN S ÃO, CORREN T E E RE S I S TÊNCI A ELÉ T RICA De onde provém o calor fornecido por aparelhos como ferro elétrico, torradeira, aquecedor e secador de cabelos? Os aparelhos que fornecem calor possuem condutores que se aquecem durante a passagem de corrente elétrica (efeito Joule).

3. Conteúdos Definição da corrente elétrica; Definição da resistência elétrica; Analogia entre eletricidade e hidráulica; Exemplos de cálculos envolvendo resistência elétrica; Exercícios para fixação.

4. E m um co n dutor q ualqu e r, o s e l ét r on s l i v r es e xecuta m m o v i m e nto s al e at ó rios (desordenados), estimulados pela energia da temperatura ambiente. Se uma diferença de potencial (tensão) for aplicada entre os extremos do condutor, esse movimento das cargas passará a ser ordenado em um determinado sentido. Referencia da imagem utilizada: https: //ww w. mundodaeletrica.com.br/principais-caracteristicas-da-corrente-eletrica/ Corrente elétrica

5. Ela é simbolizada pela letra i e sua unidade de medida é o ampere (A) . O instrumento que mede a intensidade de corrente elétrica é o amperímetro e pode ser simbolizado da seguinte maneira: Alicate am p er í m e t r o Multímetro Simbologia Corrente Elétrica A corrente elétrica é o fluxo ordenado de cargas elétricas em um condutor .

6. INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA ( i ) É dada pela razão entre quantidade Q de carga elétrica transportada que atravessa uma seção transversal reta do condutor e intervalo de tempo ∆t dessa travessia.

7. Tipos de corrente elétrica Contínua -  é a que não tem variação ao longo do tempo, se mantendo praticamente constante. Passa através de um condutor ou de um circuito somente num sentido. Alternada – Quando o movimento das cargas que compõem a corrente, é variável, ou seja ela varia no decorrer do tempo. Exemplo, pilha acendendo uma lâmpada, as baterias, como também disponibilizada através de placas fotovoltaicas que captam a energia radiante do sol e liberam em corrente CC. Um exemplo, é a corrente que chega nas tomadas de nossas residências. No Brasil, a maioria das fontes de corrente alternada varia com a frequência 60 Hz, ou seja, a cada segundo ocorre 60 ciclos completos de variação da intensidade de corrente com inversão de sentido.

8. A tensão elétrica é a força responsável pela orientação do fluxo ordenado dos elétrons (corrente elétrica) em um condutor quando tivermos um circuito fechado. Por exemplo, uma lanterna: Circuito de uma lanterna . Tensão Elétrica

9. Resistência Elétrica Ela mede a dificuldade que os átomos oferecem à passagem da corrente elétrica.

10. São exemplos de resistores: Lâmpada incandescente (filamento de tungstênio). Chuveiro elétrico (níquel-cromo em forma de espiral). Ferro elétrico.

11. Por melhor que um condutor seja, ele não apresenta um caminho perfeito para a corrente elétrica. Os elétrons estão sempre se chocando com a estrutura atômica do condutor. Essa restrição ao movimento dos elétrons é chamada de resistência elétrica, ou seja, resistência elétrica é a oposição oferecida por um condutor à passagem da corrente elétrica. A resistência é simbolizada pela letra R e sua unidade de medida é o ohm (Ω). Sua simbologia pode ser: Observação: Utilizaremos essa primeira simbologia. Resistência Elétrica

12. Exemplos de resistores:

13. TEN S ÃO, CORREN T E E RE S I S TÊNCI A ELÉ T RICA Analogia entre Eletricidade e Hidráulica

14. 1ª Lei de Ohm A 1ª Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu formulador, o físico alemão Georg Simon Ohm ( Ω ), Afirma que: Para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a corrente elétrica é constante. Essa constante é denominada de resistência .

15. V = 110 Vots

16. Representação gráfica de resistores

17. A re s i stênci a e l é t r i ca depe n d e d o mat e r i al, do co m pri m ento e d a espessura do condutor: 𝑅 = 𝜌 ∙ 𝑙 𝐴 O n d e : R: resistência elétrica do condutor, em ohm (Ω); ρ: resistividade elétrica do condutor, em Ω · m; l: comprimento do condutor, em metros (m); A: área da seção transversal do condutor, em m 2 . O s três parâm e tros de um co n d u tor sã o i l ustrado s na Fig u ra a seguir : Esse símbolo ρ é a 17ª letra do alfabeto grego (rô) e é muito semelhante nossa letra p minúscula. A Resistência Elétrica e a 2º lei de Ohm

18. Pela equação percebe-se que: Quanto maior o comprimento do condutor, maior é a sua resistência; Quanto maior a área da seção transversal, menor é a resistência; Quanto maior a resistividade, maior será a resistência. E isso dependerá do material. Resistividade elétrica de alguns materiais. Resistência Elétrica Experimente variar os parâmetros de um condutor na simulação Resistência em um Fio e ver o que acontece com a resistência elétrica: http://phet.colorado.edu/sims/html/resistance-in- a-wire / latest /resistance-in-a-wire_pt_BR.html

19. Exemplo de aplicação de resistências de nicromo: Click aqui e veja a animação do chuveiro em: https://conteudo.imguol.com.br/c/geral/gif-animated/a3/2019/07/30/tecnologia-por-tras---chuveiro-1564524068122_g2_750x750.webm Resistência Elétrica

20. TEN S ÃO, CORREN T E E RE S I S TÊNCI A ELÉ T RICA Resistência Elétrica Exemplo de cálculo 1: Determine a resistência de um condutor de cobre com 30 m de comprimento e 0,5 mm 2 de área de seção transversal . o que se quer descobrir R= ? Ω resistividade do material no caso cobre conforme tabela ρ= 17,7x10 −9 Ω·m Comprimento do condutor l = 30 m Área de seção transversal (foi dado em mm 2 e precisa ser convertido para m 2 ) A= 0,5 mm 2 = 0,5x10 −6 m 2

21. apresentar uma resistência de 10 Ω. Exemplo de cálculo 2: Determine o comprimento necessário para um fio de nicromo de seção de 1mm 2 o que se quer descobrir l = ? m resistividade do material no caso cobre conforme tabela ρ= 1100x10 −9 Ω·m Resistência do condutor R= 10 Ω Área de seção transversal (foi dado em mm 2 e precisa ser convertido para m 2 ) A= 1 mm 2 = 1x10 −6 m 2 Resistência Elétrica

22. Reostato O reostato é um dispositivo que apresenta resistência variável. Os reostatos podem ser usados para: ajustar as características de geradores elétricos; reduzir a intensidade de iluminação; controlar a velocidade de motores elétricos .

23. Tipos de reostatos

24. Tabela de Resistores - Leitura de Resistores 4, 5 e 6 Bandas - Faixa - Cores

25. 1K Ω x20 5%

26. Composição do circuito elétrico Todo o circuito elétrico é constituído pelos seguintes componentes: Fonte de Alimentação ou gerador ( Eletrodinâmicos ou rotativos => Dínamos: produzem corrente contínua; Alternadores:Produzem corrente alternada. Eletroquímicos => só produzem corrente contínua); Condutores e isoladores elétricos; Aparelhos de proteção, comando e corte; Aparelhos de medida e contagem; Aparelho de regulação; Cargas. Fonte Corrente Alternada Fonte Corrente Continua

27. CONDUTORES E ISOLADORES CONDUTOR: É todo o material que oferece reduzida resistência à passagem da corrente elétrica. Exemplos: pratas, ouro e cobre. ISOLADOR: É todo o material que oferece grande resistência à passagem da corrente elétrica. Exemplos: plástico, papel, madeira e verniz. O isolamento é conseguido através do revestimento do condutor.

28. APARELHOS DE PROTEÇÃO Têm por função proteger o circuito elétrico e as pessoas contra qualquer defeito. Consideram-se defeitos no circuito tudo o que provoca alterações na circulação da corrente elétrica ou que a influencia negativamente. Os defeitos mais usuais que podemos encontrar numa instalação elétrica são: Curto-circuito – Contato acidental entre o condutor positivo e negativo (corrente contínua) ou entre a fase e o neutro (corrente alternada): efeito altamente prejudicial. Sobrecargas – Aumento da intensidade da corrente numa carga ou numa instalação. Fugas de corrente – Porção de corrente que sai fora do circuito, devido a deficiências de isolamento (choque elétrico).

29. Fusíveis São dispositivos cuja finalidade é assegurar proteção aos circuitos elétricos. Sendo constituídos essencialmente de condutores de baixo ponto de fusão, como chumbo e estanho, que, ao serem atravessados por corrente elétrica de intensidade maior do que um determinado valor, se fundem.

30. APARELHOS DE PROTEÇÃO Exemplos de dispositivos de proteção: fusíveis, disjuntores e conjunto de relés - térmicos. Disjuntor Relé - térmico Fusível

31. APARELHOS DE COMANDO E CORTE A sua função é controlar o circuito elétrico, permitindo maior rentabilidade e eficácia da corrente elétrica, tal como: Ligar e desligar circuitos; Comandar a ligação de vários receptores; Comando circuitos em diferente localização. Exemplo de equipamentos comuns disponíveis no mercado: interruptor, comutador de escada, comutador de lustre e regulador de intensidade luminosa.

32. Você sabe como? Ligar uma lâmpada de tensão 110V em uma rede de 220V sem que ela queime?

33. APARELHOS DE MEDIDA Medem e controlam a variação das grandezas elétricas. Amperímetro – Intensidade da corrente; Voltímetro – Tensão elétrica; Wattímetro – Potência elétrica; Ohmímetro – Resistência elétrica; Multímetro – Todas as funções anteriores reunidas num único aparelho .

34. APARELHOS RECEPTORES (CARGAS) COMUNS Para que se verifique a existência de corrente elétrica ou, se preferirmos, consumo de energia elétrica, é preciso que a instalação disponha de equipamentos receptores, isto é, que “peçam” fornecimento de energia à rede. Os receptores comuns a uma instalação elétrica típica são os seguintes: Iluminação – Lâmpadas de incandescência (ou de filamento/resistência elétrica), lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de halogênio. Transformam energia elétrica em energia luminosa. Aquecimento – Irradiadores, ferros de engomar, fogões elétricos, torradeiras. Transformam energia elétrica em energia calorífera; Força – motriz – Máquinas de lavar (roupa e louça), aspiradores, ventiladores, batedeiras. Transformam energia elétrica em energia mecânica. Sinalização – Campainha, buzinas. Transformam energia elétrica em energia sonora. Eletroquímicos – Pilhas e acumuladores. Durante a carga transformam energia elétrica em energia química e durante a descarga transformam energia química em energia elétrica.

35. EFEITOS A CORRENTE ELÉTRICA Quanto há circulação de corrente, um ou mais efeitos fazem-se sentir no circuito, tais como os seguintes: Calorífero (térmico) – Produzido devido ao choque entre os elétrons em movimento e os átomos do material condutor. Quanto mais fino for o condutor, maior é o número de choques e maior o aquecimento. Luminoso – Emite radiações luminosas a partir do choque entre os elétrons e os átomos do filamento das lâmpadas; Magnético – Consiste em provocar alterações de orientação em material magnético. Químico – Decomposição da água em hidrogênio e oxigênio.