Circuitos eléctricos

Circuitos eléctricos
Profª Helena Lança
Ciências Físico-Química 9ºano
Circuitos eléctricos
Um circuito eléctrico é um “caminho” por onde
passa a corrente eléctrica.
É constituído obrigatoriamente por um gerador e um receptor,
podendo-se também intercalar outros componentes como
interruptores, motores e aparelhos de medida (normalmente,
multímetros), todos ligados por fios condutores.
Em geral, um circuito eléctrico é
constituído por um conjunto de
componentes ligados uns aos outros e
ligados aos pólos de um gerador. Uma
bateria de carro ou uma pilha, pode
funcionar como gerador.
Circuitos eléctricos
Corrente Eléctrica
A corrente eléctrica é um movimento orientado de
partículas portadoras de cargas eléctricas.
Essas partículas podem ser:
Electrões
(negativos)
Nos metais e na grafite
Iões
(positivos e negativos)
Nas soluções condutoras
Circuitos eléctricos
Nos circuitos eléctricos, geralmente usa-se fio de cobre
para efectuar as ligações entre os diversos
componentes; a corrente eléctrica é formada por
electrões livres em movimento organizado.
A energia eléctrica transportada pela
corrente nada mais é do que a energia
cinética dos electrões. Assim, nos circuitos
eléctricos, a energia cinética dos electrões
livres pode transformar-se em energia
luminosa ou em energia cinética dos
motores, por exemplo.
Circuitos eléctricos
• Ao percorrer o circuito, do pólo negativo da
pilha até o pólo positivo, os electrões livres
perdem totalmente a energia que
transportavam. E sem a reposição dessa
energia não seria possível a permanência de
uma corrente eléctrica.
• A função de uma pilha é, portanto, fornecer a
energia necessária aos electrões livres do fio,
para que eles permaneçam em movimento.
• Dentro da pilha, os electrões adquirem energia
ao serem levados do pólo positivo ao negativo.
Ao chegarem ao pólo negativo, movimentam-se
novamente pela parte externa do circuito até
alcançarem o pólo positivo, e assim
sucessivamente.
Circuitos eléctricos
• Sentido convencional da corrente – do pólo positivo para o pólo negativo
• Sentido real da corrente – do pólo negativo para o pólo positivo
Sentido convencional
Sentido real
Circuitos eléctricos
A corrente eléctrica pode ser
Contínua
DC ou =
(que não muda de sentido)
Alternada
AC ou
~
(que muda periodicamente
de sentido)
Ex: Pilhas e baterias
Ex: Centrais eléctricas
Circuitos eléctricos
A figura 1 representa um circuito
eléctrico simples.
• A pilha é um gerador de corrente eléctrica. A
pilha, que tem dois pólos eléctricos (um
positivo, e outro negativo; fornece energia
eléctrica à lâmpada permitindo que ela se
acenda. Essa energia é transportada pela
corrente.
• A lâmpada é um receptor de energia eléctrica.
• Na figura representam-se ainda fios
condutores e um interruptor, que se encontra
fechado (ligado).
•Com o interruptor fechado, há passagem de
corrente pela lâmpada e o circuito diz-se
fechado.
Figura 1 - Circuito eléctrico
simples fechado.
Há passagem de corrente.
Circuitos eléctricos
O mesmo circuito pode ter o
interruptor aberto (desligado). Neste
caso não há passagem de corrente, a
lâmpada não acende e o circuito dizse aberto.
A figura 2 mostra, de forma
Figura 2 - Esquema do circuito eléctrico
esquemática, o circuito da figura
da figura anterior (agora aberto).
1 mas com o interruptor aberto.
Não há passagem de corrente.
O que é então necessário para que um
circuito eléctrico funcione?
Circuitos eléctricos
Para que num circuito eléctrico haja passagem de
corrente tem que existir um caminho fechado de
modo que os electrões percorram os fios.
A linguagem que utilizamos no dia-a-dia nem sempre está de acordo com
a linguagem científica: quando dizemos "fechar a luz" estamos a querer
dizer "abrir o circuito".
Circuitos eléctricos
Esquemas de circuitos eléctricos
• A representação esquemática de circuitos eléctricos
tem grandes vantagens: é simples de desenhar e é
universal, isto é, pessoas de todo o mundo, ainda
que falem diferentes línguas, podem entender o
seu significado.
• Para garantir esta universalidade, estabeleceram-se
normas para os símbolos usados na representação
de circuitos eléctricos.
Circuitos eléctricos
Circuitos eléctricos
Circuitos eléctricos
Exercício
Considere o circuito eléctrico correspondente a uma lanterna
de bolso, como a representada na figura.
a) Identifique os componentes deste circuito, indique qual a sua
representação simbólica e qual a sua função no circuito.
b) Represente esquematicamente este circuito eléctrico.
Circuitos eléctricos
Circuitos em série e em paralelo
É possível instalar num circuito eléctrico
mais do que um receptor. A instalação
pode fazer-se de duas maneiras:
– em série , havendo no circuito um só
caminho para a corrente eléctrica;
– em paralelo, permitindo no circuito
mais do que um caminho para a
corrente eléctrica.
1-interruptor
2-pilha
3-lâmpada
4-nó
5- circuito principal
6-ramal
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Exercício
Considera os esquemas dos circuitos eléctricos A e B:
a) Identifica os diversos componentes presentes nos
circuitos.
b) Completa as frases:
Em A, o circuito está ____________ porque o interruptor
está __________ e as lâmpadas _______________.
Em B, o circuito está ____________ porque o interruptor
está __________ e as lâmpadas _______________.
Em A as lâmpadas estão instaladas em ______________ e
em B as lâmpadas estão instaladas em ______________.
A
B
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Condutores eléctricos
Bons condutores eléctricos – são materiais através dos quais a
corrente eléctrica passa.
Exemplos: Metais e grafite
Maus condutores ou isoladores eléctricos – são materiais
através dos quais a corrente eléctrica não passa.
Exemplos: Borracha, plástico, madeira
Circuitos eléctricos
Diferença de potencial
Grandeza física relacionada com a energia fornecida pela
fonte de energia às cargas do circuito.
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Intensidade de corrente
Grandeza física relacionada com o número de
cargas eléctricas que passam numa secção
recta do circuito por unidade de tempo.
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Circuitos com receptores instalados em série
• A diferença de potencial nos terminais do
conjunto de receptores é igual à soma das
diferenças de potencial nos terminais de
cada receptor.
Usérie = U1 + U2 + …
• A intensidade da corrente é igual em
todos os receptores.
I1 = I2 = …
Circuitos eléctricos
Circuitos com receptores instalados em paralelo
• A diferença de potencial é igual nos
terminais de todos os receptores.
Uparalelo = U1 = U2 = …
• A intensidade da corrente no ramo
principal é igual à soma das
intensidades da corrente que
percorre as várias ramificações.
Iramo principal = I1 + I2 + …
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Exercício
Analise o seguinte circuito:
Complete o quadro, dizendo
se acende (S) ou não (N)
cada uma das lâmpadas:
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Resistência eléctrica
Grandeza física relacionada com a dificuldade
de passagem da corrente eléctrica num
condutor.