Iniciação à electricidade http://www.prof2000.pt/users/lpa Estrutura atómica da matéria A matéria quer se encontre no estado sólido, liquido ou gasoso é constituída por moléculas, as moléculas por átomos e os átomos por electrões, protões e neutrões. Os protões e os neutrões encontram-se no núcleo dos átomos. Os electrões têm carga eléctrica negativa e giram em órbitas electrónicas à volta do núcleo dos átomos. Órbita electrónica Electrão livre Os electrões das últimas órbitas electrónicas que conseguem sair ficam livres e designam-se por electrões livres. 2 Intensidade da corrente eléctrica A intensidade da corrente eléctrica (I) é o movimento orientado desses electrões livres ao longo dos condutores eléctricos. Condutor eléctrico Electrões livres Os condutores eléctricos (cobre, prata, alumínio) têm muitos electrões livres por isso são usados para conduzir a corrente eléctrica. Os isoladores eléctricos (plástico, borracha, baquelite) não têm electrões livres por isso não conduzem a corrente eléctrica. 3 Tensão ou diferença de potencial Para que haja um movimento orientado dos electrões livres é necessário aplicar ao condutor eléctrico uma tensão (U) através da utilização de um gerador eléctrico (pilha, bateria, dínamo ou alternador). Na figura vemos o gerador (bateria) que é responsável por criar uma tensão (U) ou diferença de potencial que vai ser responsável pelo movimento orientado dos electrões livres que se encontram nos condutores eléctricos e que ao passarem no filamento da lâmpada (receptor) vão provocar a emissão de luz. 4 Circuito eléctrico Qualquer circuito eléctrico é constituído por gerador, receptor, condutores eléctricos e geralmente por um aparelho de comando. Receptor Geradores de corrente contínua: Pilha, bateria de acumuladores ou dínamo. Aparelho de comando Receptores: Lâmpada, campainha, motor, electrodomésticos. Condutores Gerador de corrente alternada: Alternador. Aparelhos de comando: Interruptor, botão de pressão. Condutores eléctricos: Condutor de cobre com um isolamento exterior de plástico. 5 Simbologia Um circuito eléctrico é representado por um esquema eléctrico através de símbolos. + _ Pilha Bateria de acumuladores Campainha _ + Motor Dínamo G Interruptor Alternador G ~ Botão de pressão Lâmpada _ M Condutor 6 Esquemas eléctricos Um interruptor a comandar uma lâmpada. + _ + _ O circuito eléctrico está aberto porque o interruptor não permite a passagem da corrente eléctrica logo a lâmpada estará apagada. O circuito eléctrico está fechado porque o interruptor permite a passagem da corrente eléctrica logo a lâmpada estará acesa. 7 Receptores ligados em série 3 Volt 3 Volt 3 Volt Os receptores são ligados uns a seguir aos outros. + _ 9 Volt Inconvenientes da ligação em série de receptores: •Se um dos receptores avariar (por exemplo uma lâmpada fundir) a corrente eléctrica já não passa para os outros receptores ou seja, o circuito fica interrompido para os restantes receptores. •A tensão aplicada pelo gerador ao circuito divide-se pelo número de receptores. 8 Receptores ligados em paralelo 9 Volt Os receptores são ligados uns aos terminais dos outros. Nó ou derivação 9 Volt 9 Volt 9 Volt + _ Vantagens da ligação em paralelo dos receptores: •Se um dos receptores avariar (por exemplo uma das lâmpadas fundir) os outros continuam a funcionar porque a corrente continua a poder passar por eles. •A tensão aplicada pelo gerador ao circuito é a tensão que fica aplicada em cada receptor independentemente do seu número. Por estes motivos é que todos os receptores das nossas casas estão ligados em paralelo. 9 Multímetro O multímetro é um aparelho de medida que permite medir a Intensidade da corrente eléctrica, a Tensão ou diferença de potencial, a Resistência eléctrica, verificar a continuidade eléctrica, etc. Grandeza eléctrica Unidade Intensidade da corrente eléctrica (I) Ampére (A) Tensão ou diferença de potencial (U) Volt (V) Resistência eléctrica (R) Ohm () Lucínio Preza de Araújo 10