Atividades - PUC-SP

2010
PUC/SP
CIRCUITOS ELÉTRICOS PARA O
ENSINO FUNDAMENTAL
ROTEIRO DE ATIVIDADES
|
Colégio Santa Amália e Colégio N. Sra. do Rosáro Prof. Elio Molisani
Estudantes: Henrique D. M. dos Santos; Luciano D. Takano; Marco A. M. Pousa; Paulo H. S. Alencar;
Pedro H. O. R. Teixeira.
Supervisão: Profas. Marisa Almeida Cavalcante e Cristiane R. C. Tavolaro
Escola Avançada Suplementar de Ciência e Tecnologia
Marcelo Damy da PUC/SP
CIRCUITOS ELÉTRICOS
NOME ____________________________________
ESCOLA___________________________________
EQUIPE___________________SÉRIE____________
PERÍODO_____________ DATA ________________
Pensando um pouco...
Você já imaginou um mundo sem eletricidade? Você já parou para pensar
de onde vem a eletricidade? Como ela é produzida?
Antes de prosseguir esse roteiro, assista aos vídeos clicando nas imagens
abaixo:
Escola Avançada Suplementar de Ciência e Tecnologia
Marcelo Damy da PUC/SP
Objetivos
 Conhecer alguns componentes eletrônicos, como resistores, LED’s,
geradores, receptores, entre outros.
 Compreender como funcionam os circuitos elétricos.
 Introduzir o conceito de associação de resistores.
Introdução
Atualmente, praticamente tudo nesse mundo é feito a base de
circuitos elétricos, como por exemplo, o seu computador, a sua televisão,
e até mesmo, em alguns casos, a sua própria escova de dente (sim, já
existem escovas de dente elétricas). Esses circuitos são feitos por
inúmeros componentes elétricos, que funcionam de acordo com a
quantidade de corrente elétrica que passa por eles.
Esperamos que após esse essa atividade, você entenda um pouco
melhor como funcionam os aparelhos eletrônicos de sua casa, e consiga
prevenir que estes aparelhos queimem por motivos corriqueiros.
E quem sabe, até mesmo, o incentive a tentar fazer algum projeto
utilizando desses conhecimentos elétricos como, por exemplo, fazer uma
simples seqüência de lâmpadas brilharem, semelhantes às de numa
árvore de natal, ou um projeto mais desafiador, como construir um
carrinho mecatrônico.
Alguns componentes elétricos
Antes de construirmos nosso circuito, é necessário conhecer um
pouco melhor alguns componentes eletrônicos. Abaixo, segue a lista de
alguns componentes muito usados nos circuitos e suas definições:
 Gerador: é quem fornece energia elétrica ao circuito. A função do
gerador é converter outras formas de energia em energia elétrica. Uma
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pilha, por exemplo, é um gerador químico, pois tem a função de
transformar energia química em energia elétrica.
 Receptor: recebe a energia elétrica de um gerador e a transforma em
energia outra forma de energia, como por exemplo, um motor elétrico.
Mas preste atenção, um receptor não transforma a energia elétrica em
energia térmica!!!
 Resistor: Tem a função de diminuir a intensidade da
corrente elétrica que passa pela região a qual ele esta
acoplado. Mas como efeito, transforma parte da energia
elétrica em energia térmica.
Existem vários tipos de resistores, mas os que geralmente são
usados em circuitos elétricos são constituídos de uma película de grafite
depositada sobre um pequeno bastão isolante e coberta com uma tinta,
como apresentado na figura abaixo.
A resistência é medida em ohm (Ω), e para determinar seu valor em
um resistor é preciso analisar as cores que estão pintadas sobre ele e
consultar a tabela de cores. Veja o exemplo abaixo:
• A primeira faixa indica o primeiro dígito.
• A segunda faixa indica o segundo dígito.
• A terceira faixa indica o número de zeros que
deve ser acrescentado após o segundo dígito.
• A última faixa corresponde à tolerância na
medida.
• No exemplo ao lado temos, portanto, um resistor
de 4700 Ω, com tolerância de 5%.
Tabela de código de cores
Preto
0
Marrom Vermelho Laranja Amarelo Verde
1
2
3
4
5
Azul
6
Violeta Cinza Branco
7
Tolerância
Marrom
± 1%
Vermelho ± 2%
Ouro
± 5%
Prata ± 10%
8
9
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 Transistor: sua principal função é a de amplificar sinais
elétricos.
 LDR: Pode ser definido basicamente como uma
resistência, que diminui ou aumenta dependendo da
intensidade luminosa a qual o LDR está exposto. Como
mostra o gráfico a seguir:
Será que você entendeu???
Teste seu conhecimento classificando os equipamentos abaixo
como geradores, receptores ou resistores e cite, também, qual a
transformação de energia que eles executam.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
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Marcelo Damy da PUC/SP
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Estes equipamentos são _________________________.
Transformam __________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
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Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
Este equipamento é um _________________________.
Transforma ___________________________________
em __________________________________________.
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Associações de resistores em um circuito
 Série: é a ligação em que os componentes de um circuito são ligados
literalmente em série, isto é, são enfileirados de forma que a corrente
elétrica passa integralmente por todos eles. Ou seja, a corrente elétrica
não se divide no meio do circuito. Dê uma olhada no exemplo dessa
ligação abaixo.
Quando este tipo de ligação é
feita, a corrente elétrica que atravessa
as lâmpadas é constante. Caso as
lâmpadas sejam idênticas, todas
apresentarão o mesmo brilho e, se uma
delas queimar, todas as outras se
apagarão, pois a corrente elétrica será
interrompida no circuito inteiro.
Nesse caso, também, quanto mais lâmpadas forem colocadas, maior será
a resistência no circuito e menor será a corrente elétrica e,
conseqüentemente, o brilho de cada uma.
 Paralelo: é o tipo de ligação onde os componentes são conectados por
meio de “ramificações”, ou seja, de tal forma que a corrente elétrica possa
se dividir no meio do caminho. Veja um exemplo de um circuito com
ligações em paralelo:
Nesse tipo de ligação, repare que a
corrente elétrica se divide durante o
percurso, de modo que a corrente que
atravessa uma lâmpada não é a mesma
que atravessa as demais.
O interessante desse tipo de
ligação é que se uma lâmpada queimar,
somente no trecho onde esta se encontra
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deixará de passar corrente, portanto, as outras lâmpadas não se apagarão.
Também, o brilho de cada lâmpada independe da quantidade de
lâmpadas contidas no circuito.
Na prática
Abaixo segue uma comparação dos dois circuitos anteriormente
apresentados, sendo que o ligado em paralelo possui resistências
idênticas e com mesma voltagem, isto é, mesma quantidade de corrente
fornecida.
C
Tensão entre os
terminais do gerador
Lâmpadas associadas
em série
Lâmpadas associadas
em paralelo
Na associação em série, a tensão se divide entre as lâmpadas do
circuito, fazendo com que o brilho seja menos intenso. Já na associação
em paralelo, a tensão em cada lâmpada é a mesma que nos terminais do
gerador, fazendo com que o brilho das lâmpadas seja mais intenso
Curiosidade
 Por que as lâmpadas incandescentes queimam?
As lâmpadas queimam, pois, uma parte da
energia elétrica que ela recebe é transformada
energia térmica e a outra em luminosa. Essas
lâmpadas possuem um filamento de metal
(tungstênio) que aquece tanto que fica incandescente. Porém, quando a
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energia fornecida é muito intensa, esse fio derrete (funde),
interrompendo a corrente elétrica no circuito. Se fosse possível consertar
o filamento rompido da lâmpada, esta voltaria a funcionar.
O mesmo ocorre em outros componentes eletrônicos, como em
placas de computadores. Estas, mesmo que possíveis, são muito difíceis
de serem consertadas, devido ao seu reduzido tamanho. Portanto,
quando um componente de uma placa queima, esta deve ser trocada
integralmente.
Construindo circuitos virtuais...
Para compreender melhor, você pode usar um simulador bem
interessante para construir seu circuito elétrico virtual clicando aqui.
Fique tranqüilo, nele você pode queimar as lâmpadas à vontade...
Dificuldades com o programa?
Clique aqui e dê uma olhada nestas dicas!
Aceita um desafio???
Tente responder as perguntas abaixo
 Desafio 1
1º ligações em série
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a) O que acontece caso coloca-se uma lâmpada ligada junto a um gerador
de maior tensão? E se a tensão for muito maior que a ideal para sua
utilização?
b) O que acontece com o brilho das lâmpadas caso sejam ligadas duas
lâmpadas em série ao invés de uma, sob uma mesma tensão?
Quer saber se acertou???
Construa o circuito acima no simulador, clicando aqui.
Aumente a tensão do gerador e veja o que acontece.
Coloque mais lâmpadas em série ao circuito e veja o que acontece.
 Desafio 2
2º ligações em paralelo
a) O que acontece com ao brilho das lâmpadas quando são ligadas duas
em paralelo e em seguida três em paralelo, sob uma mesma tensão?
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b) Aumentando o numero de geradores, o que acontecerá com o brilho
das lâmpadas ligadas em paralelo?
Descubra se você acertou construindo os circuitos acima no simulador.
Pra saber mais...
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Eugênio Pitanga