Introdução à Eletricidade

Física- Prof Helma
Introdução à Eletricidade
“Nomes dos nomes”
Exemplo
grandeza
símbolo
Unidade
Símbolo
homenageado
U=220V
Tensão elétrica
ou Voltagem
U
Volts
V
Alessandro
Volta
P=100W
Potência
P
Watts
W
James P. Watt Inglaterra
1818-1889
França
1775-1836
i=30A
Corrente
i
Ampère
A
f=60Hz
Frequência
f
Hertz
Hz
André M.
Ampère
Heinrinch
Hertz
Época em
que viveu
Ilália
1745-1827
Alemanha
1857-1894
Definições de grandezas elétricas
Tensão Elétrica ou Voltagem ( U )
Unidade ( V= Volt)
Exemplo: U= 220V
Os aparelhos elétricos que são ligados na tomada da rede elétrica de uma residência
trazem escrito os valores 110V ou 220V. Alguns aparelhos permitem o ajuste à tensão da
residência ou cidade, outros funcionam em uma tensão específica.
No caso de um desses aparelhos ser ligado numa tensão maior que a especificada pelo
fabricante, ele queima.
Se ele for ligado a uma tensão menor que a especificada, ele não funciona ou funciona
precariamente.
Frequência ( f )
Unidade ( Hz= Hertz)
Exemplo: f= 60Hz
No Brasil, a frequência da corrente alternada é 60 Hz, ou seja 60 ciclos por segundo. Se
refere a uma característica da corrente alternada obtida nas Usinas geradoras de eletricidade.
Em Portugal ou no Paraguai, por exemplo, a frequência é 50 Hz.
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Potência ( P )
Unidade ( W=Watt)
Exemplo: P=100 W
É a grandeza elétrica que indica o consumo de energia elétrica do aparelho em cada
unidade de tempo de seu funcionamento.
Por exemplo, se uma lâmpada tem potência de 100 W, significa que em cada segundo de seu
funcionamento ela consome 100 Joules de energia elétrica.
A maioria dos aparelhos elétricos têm apenas um valor de potência. Outros como o
chuveiro, têm geralmente um valor para a posição verão e outra para a posição inverno.
No inverno, onde a água precisa ser mais aquecida, o valor da potência é maior e,
consequentemente, o consumo de energia elétrica é também maior.
Corrente ( i )
Unidade ( A=Ampère)
Exemplo: i=30A
A maioria dos aparelhos elétricos não traz essa informação especificada. Ela porém
está presente em todos os aparelhos elétricos.
A corrente elétrica é uma grandeza cujo valor depende da potência dos aparelhos e
também da tensão em que ele é colocado para funcionar.
Exemplo: Uma lâmpada de potência P=100W feita para funcionar na tensão U=110V,
quando ligada requer maior corrente que uma lâmpada de P=60W e de mesma tensão. É por
essa razão que a lâmpada de P=100W apresenta maior luminosidade que a de P=60W.
Se estabelecermos uma diferença de potencial (U) entre dois pontos e esses dois pontos
são conectados a um fio condutor, formando um chamado circuito elétrico, os elétrons deste
condutor se moverão de forma ordenada, dando origem a chamada corrente elétrica ( i ).
Este fio condutor possui uma certa resistência (R) à passagem da corrente. Quanto
maior o valor de R, maior a resistência à passagem da corrente.
Os fios condutores possuem uma baixa resistência (R), já os isolantes possuem uma
resistência elevada, da ordem de 10 milhões de vezes maiores que os condutores.
Efeito Joule
Quando uma corrente elétrica passa através de uma resistência ela provoca o
aquecimento desta resistência (Efeito Joule) transformando assim energia elétrica em calor
(energia térmica).
Quando se usa uma resistência elétrica para o aquecimento, denominamos resistor.
Portanto resistor é o que temos no interior dos chuveiros, chapinhas e ferros elétricos,
por exemplo. Em lâmpadas incandescentes também existe um resistor, que transforma a
energia elétrica em luminosa.
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Definição de Corrente Elétrica
A corrente elétrica é o movimento ordenado de partículas eletricamente carregadas.
Vamos explicar a corrente elétrica a partir de um condutor metálico (um fio elétrico por
exemplo). Dentro desses condutores há muitos elétrons livres descrevendo um movimento
caótico, sem direção determinada. Ao aplicar-se uma diferença de potencial entre dois pontos
do metal (ligando as pontas do fio a uma bateria, por exemplo), estabelece-se um campo
elétrico interno e os elétrons passam a se movimentar numa certa ordem, constituindo assim a
corrente elétrica.
Circuito elétrico simples
Bateria/pilha
elétrons atravessando a seção reta de
um fio condutor
Obs.: o sentido real do movimento dos elétrons é contrário ao sentido da corrente.
Definição de Corrente Elétrica
A corrente elétrica é definida como a razão entre a quantidade de carga que atravessa
certa secção (corte feito ao longo da menor dimensão de um corpo) do condutor num
intervalo de tempo
Q
i
t
grandezas
i= corrente elétrica
Q  carga elétrica que passa pelo fio
t  intervalo de tempo
unidades
( Ampère=A)
(Coulomb=C)
( segundos=s)
Obs.: Podemos usar os múltiplos e submúltiplos da corrente elétrica:
1 mA= 1 miliampère = 1. 10-3 A
1 A  1 microampère = 1. 10-6 A
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Exercícios - CORRENTE ELÉTRICA
1) Determine a intensidade da corrente elétrica que atravessa a seção reta
de um condutor por onde passam 1.800 C em 45s.
2) Determine a quantidade de cargas que passam pela seção transversal de
um condutor em 12 segundos sabendo que a corrente elétrica tem
intensidade de 2,5 A.
3) Uma carga de 150 C passa através da seção transversal de um condutor
caracterizando uma corrente elétrica de intensidade 30 A. Determine o
tempo que a carga levou para passar pela seção do condutor.
4) Um fio condutor é percorrido por uma corrente de 10 Amperes. Calcule a
carga que passa através de uma seção transversal em 1 min.
5) Determine a intensidade de corrente elétrica que atravessa um condutor
sabendo que por uma seção reta do mesmo passam 200 C em 40 segundos.
6) Durante 10 segundos uma carga de 100 C atravessa uma seção
transversal de um fio condutor. Qual o valor da corrente que passa nesta
seção?
7) Determine a intensidade da corrente elétrica que atravessa um fio,
sabendo que uma carga de 32 C atravessa em 4s uma seção reta desse
fio.
8) Uma carga de 5 C passa através de uma seção com uma corrente de 0,5
Ampères, determine o tempo que a carga levou para passar pela seção.
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