CORRENTE ELÉTRICA E CIRCUITOS ELÉTRICOS A Corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas dentro de um caminho fechado, que recebe o nome de circuito elétrico. No caso de condutores metálicos, são os elétrons que se “movimentam”, enquanto nas soluções iônicas e nos gases ionizados há movimento de cargas positivas (cátions) e negativas (ânions). A Medida da corrente elétrica é feita observando-se o a quantidade de cargas elétricas que atravessam uma seção reta de um condutor em um determinado tempo. Medida ,no S. I., em Coulomb/segundo ou ampère ( 1C/s = 1A) ou um de seus submúltiplos: miliampère - mA -3 (10 A), Microampère -A- (10-6A), ou nanoampère - nA-(10-9A). Convencionou-se, inicialmente que a corrente elétrica correspondia ao deslocamento dos elétrons das cargas positivas, do pólo positivo para o negativo, ou seja do maior potencial para o menor (sentido convencional da corrente). Apesar de se descobrir que, na verdade, ocorre o contrário, ou seja, o movimento de cargas negativas do pólo negativo para o positivo - do potencial menor para o maior - (sentido real da corrente), o sentido adota usualmente é os sentido convencional da corrente. + - + - sentido real da corrente sentido convencional da corrente Os Elementos básicos de um circuito elétrico são: um gerador de corrente elétrica (bateria, pilha), um receptor ou consumidor de energia elétrica (lâmpada, eletrodoméstico) e um elemento condutor que os interliga (fio de cobre, cabos de alta tensão). O Gerador elétrico ou fonte é o elemento que transforma outro tipo de energia em energia elétrica. A medida de sua capacidade de transformação é a sua força eletromotriz ( f. e. m. - ), que é a tensão fornecida por ela ao circuito. Ex.: pilha, bateria. Simbolizado em circuitos elétricos por: + - O Resistor elétrico é um tipo de receptor muito comum, e transforma energia elétrica em calor. Ex.: presente em lâmpadas, chuveiro e ferro elétrico. A medida dessa transformação pode ser realizada por meio de sua resistência elétrica ( R ). R Existem ainda outros elementos como os Dispositivos de manobra que são elementos que permitem ou não a passagem de corrente elétrica. Ex.: interruptores e chaves elétricas. Outro dispositivo muito necessário é o Dispositivo de segurança que protegem o circuito e seus componentes de corrente elétricas de valores de grande intensidade. Ex.: fusível, disjuntor Os Dispositivos de controle e medida são utilizados para monitorar e medir a intensidade da corrente elétrica (amperímetro), a d.d.p do circuito (voltímetro) ou ambos (galvanômetro). A V G RESISTÊNCIA ELÉTRICA A resistência elétrica é uma característica não só de resistores, mas também de todo condutor ou elemento que conduza a eletricidade. Pode ser definida como a medida da oposição à passagem da corrente elétrica. Medida em ohms ( ). O comportamento da resistência elétrica é descrito nas duas leis de Ohm. A 1a. Lei de Ohm diz que “a intensidade da corrente elétrica que percorrer um resistor, a temperatura constante, é diretamente proporcional à tensão (d.d.p.) entre seus terminais”. O que significa dizer que a resistência elétrica de um resistor é constante a uma determinada temperatura, ou matematicamente: V R i V Ri ou Graficamente, como a tensão é diretamente proporcional à corrente, o gráfico V x i, será uma reta cuja inclinação é o valor constante da resistência. V(V) i(A) 0 R tg Os Resistores que apresentam este comportamento previsto na 1ª lei de Ohm são denominados resistores ôhmicos. Os resistores que não apresentam tal comportamento são denominados não-ôhmicos. A 2a. Lei de Ohm diz que “a resistência elétrica (R) de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento ( l ) e inversamente proporcional à área de sua seção transversal (A)”. O fator de proporção é a resistividade elétrica (), característica de cada material. A expressão matemática é: R A POTÊNCIA ELÉTRICA Por definição, Potência elétrica ( P ) é a quantidade de trabalho realizado num determinado tempo. No caso da corrente elétrica, é necessário um trabalho para transportar as cargas elétricas de um ponto a outro do circuito. Como o trabalho da força elétrica pode ser determinado em função da diferença de potencial entre dois pontos e a carga transportada, uma outra expressão par se determinar a potência elétrica é: P V i Efeito Joule é nome que recebe a transformação da energia elétrica em calor nos resistores elétricos, através da dissipação de potência elétrica. É o que ocorre em chuveiros, fornos elétricos e lâmpadas incandescentes. A potência dissipada pode ser determinada em função da resistência elétrica do circuito. V2 P R Como pode ser observado na equação acima, a potência dissipada é inversamente proporcional à resistência elétrica. Portanto, para aumentar a potência de um chuveiro elétrico, por exemplo, deve-se diminuir a sua resistência elétrica, cortando-lhe um pedaço. VOLTAR