efeitos da corrente elétrica

EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
FQ- 9ºANO
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
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
Promove a ocorrência de reações
químicas, com a produção de
novas substâncias.
TÉRMICO
Provoca o aquecimento dos
constituintes do circuito.
MAGNÉTICO
Promove o aparecimento de
fenómenos magnéticos no espaço
circundante do circuito.
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS 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).
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO TÉRMICO
EFEITO JOULE
Edissipada = Pdissipada x t
Edissipada = R x I2
O Efeito Joule nem sempre é
indesejável, estando na base do
funcionamento de muitos aparelhos
que possuem resistências elevadas
(torradeiras, fogões elétricos,…).
Aquecimento de
um condutor ou
recetor devido à
passagem da
corrente elétrica;
leva à dissipação
de energia.
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DOS EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO MAGNÉTICO
ELETROMAGNETISMO
A agulha magnética oscila quando um circuito
elétrico é percorrido por uma corrente elétrica.
Magnetismo
produzido num
fio condutor
atravessado por
uma corrente
elétrica.
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
ELETROÍMAN
 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.
POTÊNCIA ELÉTRICA
ENERGIA ELÉTRICA
FQ- 9ºANO
POTÊNCIA ELÉTRICA | ENERGIA ELÉTRICA
POTÊNCIA ELÉTRICA (P)
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=UxI
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 | ENERGIA ELÉTRICA
RELAÇÃO ENTRE POTÊNCIA E ENERGIA ELÉTRICAS
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.
POTÊNCIA ELÉTRICA | ENERGIA ELÉTRICA
EXEMPLOS PRÁTICOS
Potência Horas ligado
em kW
por dia
Secador de cabelo
1,8
0,5
Rádio relógio
0,006
3,0
LCD 37´´
0,102
4,0
Ferro de engomar
2,0
1,5
Cilindro
1,2
6,0
Energia total consumida por dia
Energia total consumida por mês
Preço da conta de energia elétrica
Aparelho
Energia consumida por
dia kW/h
1,8  0,5
0,006  3,0
0,102  4,0
2,0  6,0
1,2  6,0
11,53
11,53  30
11,53  30  0,15
SEGURANÇA ELÉTRICA
SEGURANÇA ELÉTRICA
VALORES NOMINAIS DE UM RECETOR
• 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.
SEGURANÇA ELÉTRICA
TRANSFORMADOR
• 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.
Elevador de tensão
Abaixador de tensão
SEGURANÇA ELÉTRICA
PRODUÇÃO DE ELETRICIDADE
A energia elétrica pode ser produzida de diferentes formas; o
ideal é que o processo de produção seja económico, rápido,
rentável e ecológico.
Não 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
Renováveis
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
TRANSPORTE DE ELETRICIDADE
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.
SEGURANÇA ELÉTRICA
DISTRIBUIÇÃO DE ELETRICIDADE
• As redes de distribuição de energia elétrica permitem que
a eletricidade chegue aos diferentes destinatários com as
características necessárias.
SEGURANÇA ELÉTRICA
CABOS ELÉTRICOS DOMÉSTICOS
• 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.
Fio de fase
Fio de neutro
Fio de terra
SEGURANÇA ELÉTRICA
CHOQUES ELÉTRICOS E SUAS CONSEQUÊNCIAS
• 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.
SEGURANÇA ELÉTRICA
CURTO-CIRCUITO
• 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.
SEGURANÇA ELÉTRICA
SISTEMAS DE SEGURANÇA EM CASA E NOS ELETRODOMÉSTICOS
Sistemas de segurança
Disjuntor
Utilização
• Instalações elétricas
Funcionamento
• 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.