Transformações da energia elétrica

Transformações da energia elétrica
Maria do Anjo Albuquerque
A passagem da corrente elétrica nos condutores produz efeitos cuja
aplicabilidade prática É IMPORTANTÍSSIMA.
Identifica os efeitos magnéticos, químicos e térmico que ocorreram e onde
ocorreram?
Efeito Térmico
Observa-se uma rotação
da agulha magnética.
Efeito Magnético
Ocorre uma reação
química – eletrólise
Efeito Químico
Maria do Anjo Albuquerque
Os efeitos que se podem observar são:
Efeito luminoso
Efeito térmico
Efeito magnético
Efeito químico
Maria do Anjo Albuquerque
Efeitos da corrente elétrica:
Efeito magnético
Evidenciado pelo desvio da agulha magnética.
Está na base do funcionamento dos motores elétricos.
Maria do Anjo Albuquerque
Efeitos da corrente elétrica:
Efeito químico
Evidenciado nas eletrólises.
É muito utilizado: na galvanoplastia, permitindo recobrir objetos
metálicos de metais valiosos;
Na recuperação de metais valiosos como o ouro e a prata;
Na extração de metais a partir dos respetivos minérios.
Maria do Anjo Albuquerque
Efeitos da corrente elétrica:
Efeito térmico
Evidenciado principalmente nas resistências de aquecimento de
aquecedores, cilindros de água, grelhadores, ferros de engomar,
secadores de cabelo, etc.
Maria do Anjo Albuquerque
Qual é o efeito que ocorre nos recetores representados?
Maria do Anjo Albuquerque
Quais as transformações de energia que ocorrem nestes recetores?
Eelétrica consumida = Calor
Eelétrica consumida = Eluminosa+ Calor
Eelétrica consumida = Emecânica + Calor + …
Maria do Anjo Albuquerque
Os efeitos da corrente elétrica estão associados às transformações
da energia elétrica “consumida” pelos recetores noutros tipos de
energia.
Em qualquer recetor há transformação da energia elétrica em calor.
O efeito térmico da corrente elétrica é também conhecido por
efeito de Joule.
Lei de Ohm
Lei de Joule
A energia elétrica transformada em calor num
recetor é diretamente proporcional ao valor da
resistência, ao quadrado da intensidade da
corrente e ao tempo de funcionamento.
Maria do Anjo Albuquerque
A corrente elétrica chega às nossas casas através de cabos elétricos. Os cabos
elétricos têm no seu interior 3 condutores envolvidos por material isolador de
cor diferente.
Os fios de ligação dos aparelhos elétricos às tomadas da rede têm também três
condutores:
Fase F – condutor envolvido por um
isolador castanho ou preto.
Proteção P – condutor envolvido por um
isolador verde e amarelo.
Neutro N – condutor envolvido por um
isolador azul.
O fio NEUTRO e o fio FASE são
responsáveis pela alimentação do
equipamento, sendo que a corrente
deve chegar por um fio e sair por
outro;
O fio TERRA deve ser ligado à carcaça do equipamento
e a outra extremidade do fio deve ser ligado à uma haste
de aterramento enterrada no solo com boa capacidade de
conduzir, ou seja, meio húmido.
Maria do Anjo Albuquerque
Os aparelhos elétricos são ligados à
fase e ao neutro.
Instalação de recetores
Quando um aparelho funciona, a corrente elétrica
passa no fio de fase e no neutro.
O fio de fase é ligado ao potencial mais elevado;
os interruptores ficam sempre instalados no fio de
fase.
O neutro é ligado ao potencial mais baixo.
O fio de proteção faz a ligação à terra e só é
percorrido por corrente elétrica se o aparelho
avariar.
A resistência do ferro está ligada à tomada
da rede através do fio de fase e do neutro.
O interruptor é instalado
no fio de fase.
O fio de proteção está
ligado à carcaça do ferro.
Maria do Anjo Albuquerque
Isolamento dos fios
Quando a fase e o neutro contatam
ocorre um curto - circuito
Num curto-circuito a d.d.p.
continua a ser a da tomada da
rede, mas a intensidade da
corrente é muito grande porque
o circuito não tem praticamente
resistência. A energia elétrica
transformada em calor é muito
grande podendo produzir um
incêndio.
É por isso que as fichas que
ligam os aparelhos elétricos às
tomadas estão equipados com
um dispositivo chamado cortacircuitos fusível.
Quando o material isolador que envolve a fase e o neutro se deteriora, pode
acontecer o contacto entre os fios. Nessa altura a corrente elétrica deixa de passar
no aparelho elétrico, percorrendo assim um caminho “mais curto” originando um
curto-circuito.
Maria do Anjo Albuquerque
Corta-circuitos fusível
Para proteger a
instalação elétrica
das casas existem
corta-circuitos
fusíveis e
disjuntores.
Quando ligamos ao mesmo
tempo vários aparelhos
elétricos, a intensidade da
corrente no ramo principal
aumenta muito e pode
ocorrer sobrecarga da
corrente elétrica.
Utilizam-se nas
fichas dos recetores
elétricos
Maria do Anjo Albuquerque
Aplicações práticas dos efeitos da corrente elétrica
corta-circuitos
fusíveis
Os corta-circuitos fusível
têm um fio, que funde
facilmente, no interior de
um invólucro de cerâmica
unidos a dois terminais
metálicos.
Aplicação
prática do
Efeito térmico da
corrente elétrica
Disjuntores
Os disjuntores são
interruptores
eletromagnéticos: desligam
automaticamente no caso de
sobrecarga no circuito
elétrico.
Aplicação
prática do
Efeito magnético da
corrente elétrica
Maria do Anjo Albuquerque
Ficha de atividade 16
Exercício -1
Uma lâmpada de resistência 5,0 Ω está instalada num circuito onde a intensidade
da corrente é de 200 mA.
1.1 – Calcula a energia libertada como calor durante 10 min de funcionamento da
lâmpada.
1.2 – A energia elétrica que a lâmpada “consome” durante 10 minutos é igual,
superior ou inferior ao valor calculado em 1.1? Justifica.
Exercício -2
Indica a função dos três tipos de fios (fase, neutro e proteção) que existem nos
cabos elétricos.
Maria do Anjo Albuquerque
Exercício -3
Ficha de atividade 16
Completa as frases seguintes:
A - Passagem da corrente elétrica nos circuitos pode originar: efeito
_________________________, efeito __________________________, ou apenas
efeito _________________________ dependendo do tipo de recetor.
B – A energia libertada como calor, Q, devido à passagem da corrente elétrica nas
resistências e nos motores calcula-se através das expressões:
__________________________
_________________________
C – Nos cabos da rede elétrica das casas e nos fios de ligação dos aparelhos
elétricos existe : o fio de ____________, o__________________, e o fio de
___________________.
D – Um curto circuito corresponde a um circuito com corrente elétrica muito
_______________, resultante da junção dos fios de _________________ e do
__________________. Pode resultar da deterioração do _________________
isolador dos fios ou da ______________________ da corrente elétrica.
E – Os corta-circuitos fusíveis e os disjuntores desligam a corrente sempre que
acontece uma ____________________ da corrente elétrica ou um curto-circuito.
Maria do Anjo Albuquerque
Ficha de atividade 16
Exercício -4
Tens um aparelho elétrico que funciona bem quando percorrido por corrente de 5 A
e dispões dos seguintes fusíveis para adaptar à tomada.
4A
15 A
6A
Indica, justificando, qual dos três fusíveis é o mais adequado para proteger este
aparelho de uma sobrecarga elétrica?
Maria do Anjo Albuquerque