Efeito magnético da corrente elétrica

Efeito magnético da corrente elétrica
Descoberta
Um condutor percorrido por uma corrente
elétrica faz desviar uma agulha magnética efeito magnético da corrente elétrica.
Maria do Anjo Albuquerque
Observação
Um condutor percorrido pela corrente elétrica faz desviar uma agulha
magnética, comportando-se como um íman.
O sentido do desvio da agulha depende do sentido da corrente no condutor.
O desvio é tanto maior quanto maior for a intensidade da corrente.
Explicação
A corrente elétrica cria à sua volta um campo magnético.
O campo magnético criado pela corrente altera-se quando o sentido da corrente muda.
O campo magnético é mais forte quando a intensidade da corrente aumenta.
Maria do Anjo Albuquerque
Aplicações
Aplicações do efeito magnético da corrente elétrica:
disjuntores;
motores elétricos;
balanças de precisão, etc.
Funcionamento dos disjuntores eletromagnéticos:
Quando um circuito elétrico, protegido por um disjuntor, é sujeito a uma
sobrecarga de corrente, o magnete do disjuntor fica sob a ação de uma corrente
muito intensa e sofre um desvio brusco, que faz disparar um interruptor.
A abertura do interruptor protege os aparelhos da corrente excessiva no circuito.
 Depois de detetada e corrigida a causa da sobrecarga de corrente, basta
recolocar o disjuntor na posição inicial.
Maria do Anjo Albuquerque
Constituição de um galvanómetro
Galvanómetros
São aparelhos que servem para detetar a corrente elétrica.
São constituídos por um enrolamento de fio revestido de um verniz isolador, no
interior do qual há um íman solidário com um ponteiro.
Quando a corrente elétrica passa no fio do enrolamento, cria um campo
magnético que faz deslocar o íman e o ponteiro desloca-se em frente da escala.
Maria do Anjo Albuquerque
Constituição de um amperímetro e de um voltímetro
Voltímetros e amperímetros
Os voltímetros e os amperímetros, que medem, respetivamente, a
d.d.p. e a intensidade de corrente, têm uma constituição semelhante
à dos galvanómetros: são constituídos por um enrolamento, revestido
de um verniz isolador, no interior do qual há um íman solidário com
um ponteiro.
Maria do Anjo Albuquerque
Nos voltímetros, o fio do enrolamento é fino e comprido, tendo
grande resistência elétrica. É por isso que os voltímetros se
instalam em paralelo.
Maria do Anjo Albuquerque
Nos amperímetros, o fio do enrolamento é grosso e curto,
tendo pequena resistência elétrica. É por isso que os
amperímetros se instalam em série.
Maria do Anjo Albuquerque
Constituição e funcionamento de uma campainha
Campainhas
Nas campainhas elétricas existe um eletroíman. Ao premir o botão, o circuito
é fechado e o eletroíman atrai o martelinho que bate na campainha metálica.
Imediatamente o circuito abre-se em A e o martelinho volta à posição inicial.
Continuando a premir o botão, o circuito fecha de novo e o ciclo recomeça.
Maria do Anjo Albuquerque
Indução eletromagnética
Constituição e funcionamento de um eletroíman
Os eletroímanes são constituídos por um enrolamento de fio em torno de um
núcleo de ferro.
Quando a corrente elétrica percorre o enrolamento, cria um campo magnético
e o núcleo de ferro magnetiza-se, tornando-se um íman.
Quanto maior é o número de espiras do enrolamento mais forte é o
eletroíman.
Quando a corrente é desligada, o núcleo de ferro deixa de estar magnetizado.
Enquanto passa corrente elétrica,
o núcleo, que é a barra de ferro,
está magnetizado e atrai a limalha
de ferro.
Quando se abre o circuito, o
núcleo deixa de estar
magnetizado e a limalha de
ferro cai.
Maria do Anjo Albuquerque
Produção de correntes induzidas
Em ambos os casos: movimento do
íman em relação ao enrolamento ou
do enrolamento relativamente ao
íman, a agulha do galvanómetro
desvia-se num sentido ou noutro
em relação ao zero da escala.
Quanto mais rápido é o movimento
maior é o desvio do ponteiro do
galvanómetro.
Maria do Anjo Albuquerque
Conclusão:
O movimento de um íman em relação a um enrolamento ou de um enrolamento
em relação a um íman origina correntes de indução.
Ao íman chama-se indutor e ao enrolamento o induzido.
A corrente de indução tem um sentido quando se introduz o polo norte do íman
no enrolamento e outro sentido quando o polo norte é retirado.
Tudo acontece ao contrário quando se introduz e se retira o polo sul.
O sentido da corrente muda quando muda o
sentido do movimento do íman.
Maria do Anjo Albuquerque
Alternadores
Dínamos
Os alternadores geram corrente alternada.
Nas centrais elétricas os alternadores são
constituídos por ímanes ou eletroímanes
potentíssimos que giram entre bobinas.
Há também alternadores que são
constituídos por bobinas que se movem no
interior de ímanes ou eletroímanes fixos.
Os dínamos geram corrente contínua.
São constituídos por bobinas que se
movem no interior de ímanes fixos, sendo
a ligação do circuito feita por meio de um
comutador.
O comutador permite que o sentido da
corrente seja sempre o mesmo, ou seja,
torna a corrente contínua.
Maria do Anjo Albuquerque
Modelo didáctico de um transformador
transformador
Quando a corrente elétrica alternada passa numa das bobinas, magnetiza o núcleo de ferro.
O núcleo de ferro magnetizado cria um campo magnético variável que produz corrente
elétrica induzida na outra bonina.
A bobina ligada à corrente da entrada chama-se primário. A que está ligada à corrente de
saída chama-se secundário.
IMPORTANTE
Para que haja produção de corrente
no secundário é necessário que a
corrente do primário seja alternada,
de modo a criar um campo
magnético variável.
Só um campo magnético variável
cria correntes induzidas.
Up- diferença de potencial do primário
Us- diferença de potencial do
secundário
Np-número de espiras do primário
Ns-número de espiras do secundário
Maria do Anjo Albuquerque
Como se produz, transporta e distribui a
eletricidade em larga escala
Maria do Anjo Albuquerque
Central Biomassa - Flórida
Central Solar - Sevilha
Maria do Anjo Albuquerque
Distribuição da corrente elétrica
Maria do Anjo Albuquerque
Esquema de funcionamento de uma central hidroelétrica
Maria do Anjo Albuquerque
Esquema de funcionamento de uma central Termoelétrica
Maria do Anjo Albuquerque
Esquema de funcionamento de uma central fotovoltaica
Maria do Anjo Albuquerque
Ficha de atividade 17
Exercício -1
Completa os seguintes espaços
A - Quanto ____________ for o número de espiras de uma bobina, ______________ é a
diferença de potencial nos seus terminais.
B - Se o número de espiras do _________________ é maior do que o número de espiras
do ___________________, a diferença de potencial à entrada é ______________ do que à
saída: o transformador funciona como _________________ de tensão.
C - Se o número de espiras do primário é ________________ do que o número de espiras
do secundário, a diferença de potencial à entrada é ______________ do que à saída: o
transformador funciona como ____________________ de tensão.
D - De acordo com a equação, P = U × V, para uma mesma potência, U e I são grandezas
_____________________ proporcionais. Por isso um elevador de tensão aumenta _____ e
diminui ______. Um abaixador de tensão diminui _____ e aumenta ______.
Maria do Anjo Albuquerque
Ficha de atividade 17
Exercício -2
Observa atentamente a figura:
a) Diz, justificando, se o transformador é um elevador ou abaixador de tensão.
b) Lê nos voltímetros os valores da tensão da corrente do primário e do secundário.
c) Considerando que o primário tem 100 espiras, calcula o número de espiras do secundário.
Maria do Anjo Albuquerque
Ficha de atividade 17
Exercício -3
Completa os seguintes espaços
A – A corrente elétrica é produzida em larga escala nas ____________ __________________.
B – À saída das centrais a corrente elétrica é transformada, passando por
_____________________
de tensão, sendo transportada através de postes e fios de alta tensão. Depois é distribuída e junto
das localidades passa por sucessivos _____________________ de tensão até ser utilizada.
C – Os transformadores, que podem ser elevadores ou abaixadores de tensão, são constituídos
essencialmente por ______________ bobinas de fio condutor em torno de um ____________
de ferro macio. Chama-se ________________ à bobina por onde entre a corrente elétrica e
________________ à bobina por onde sai a corrente elétrica.
D – As duas bobinas de um transformador têm número diferente de espiras com o qual se
relaciona a tensão da corrente de entrada e saída.
E - A corrente elétrica cria à sua volta um campo magnético denominado efeito ______________
da corrente elétrica. Este efeito pode ser demonstrado pelo __________________ de uma
agulha magnética colocada no alinhamento da corrente elétrica. O campo magnético criado
pela corrente elétrica varia quando se __________________ o sentido da corrente elétrica e é
tanto mais ________________ quanto maior for a ___________________ da corrente elétrica.
Maria do Anjo Albuquerque
Ficha de atividade 17
Exercício -4
Observa atentamente a figura:
a) Indica quais são as duas situações em que a lâmpada acende quando se fecha o interruptor.
b) Para as duas situações em que a lâmpada acende:
1.Indica a designação adequada para a corrente produzida.
2.Descreve o que há de diferente na corrente elétrica dos dois circuitos.
3.Identifica o indutor e o induzido.
Maria do Anjo Albuquerque