SISTEMAS
ELÉTRICOS E ELÉTRONICOS
Circuitos
Elétricos
A
corrente elétrica é um fluxo de partículas eletricamente carregadas que pode ser temporaria ou permanente.
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A
corrente temporária é do tipo da que é produzida quando ocorre por
exemplo um relampago
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As
pilhas são constituidas por dois metais diferentes (elétrodo negativo e positivo) e uma solução
condutora (eletrólito). A produção da corrente eletrica é devida á existencia de reacções eletroquimicas que provocam um fluxo de cargas
que se transmite ao circuito exterior, quando ligado às pilhas.
A
circulação de cargas elétricas faz-se do pólo negativo para o
positivo – sentido real. No entanto, convencionou-se que, nos circuitos elétricos, o sentido da corrente é do polo
positivo para o negativo – sentido convencional.
A
corrente é continua quanto a circulação das cargas elétricas se faz sempre no mesmo sentido.
A
corrente é alterna quando a circulação das cargas elétricas é feita alternadamente, ora num
sentido, ora noutro.
A
corrente fornecida pelas pilhas e pelas baterias é continua. A corrente que
chega ás nossas casas é alterna.
Componentes
de um circuito elétrico
Um
circuito elétrico é constituído por uma sequência de
componentes por onde circula a corrente elétrica. Os circuitos elétricos podem ser descritos através de
palavras, fotografos ou desenhados. A forma mais
habitual de os representar é através de esquemas onde são utilizados símbolos
padrão para representar os diferentes componentes.
Os
diferentes componentes de um circuito elétrico desempenham uma função especifica:
•Fontes de energia são componentes
de um circuito que produzem energia elétronica a partir de outra forma de
energia. Ex: pilha
•Receptores de energia são
componentes de um circuito que transformam energia elétrica noutra forma de energia. Ex: motor
•Fios de ligação são componentes de
um circuito elétrico cuja função é estabelecer a
ligação entre os restantes componentes que o constituem
•Interruptor é um componente de um
circuito elétrico que tem como função interromper ou
permitir a passagem da corrente elétrica.
•Aparelhos de medida são componentes
de um circuito elétrico que permitem medir as grandezas
que se pretende estudar. Ex: voltímetro
Circuito
aberto e fechado
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Não
há passagem da corrente elétrica - o interruptor está desligado ou
não existe contacto entre um dos componentes do circuito
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 |
Há
passagem da corrente
elétrica - o interruptor está ligado
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Circuitos
em serie e paralelo
Quando
um circuito está em serie toda a corrente elétrica percorreu um só caminho.
Quando
circuito está em paralelo existem vários caminhos para a corrente elétrica.
Nos
circuitos em paralelo designa-se por:
•Troço principal de um circuito a
porção de circuito onde não existem componentes em paralelo.
•Troço derivado de um circuito as porções do circuito que derivam
do troço principal.
•Nos de um circuito pontos de
derivação de um circuito elétrico.
Tensão
elétrica ou diferença de potencial
A
tensão elétrica ou diferencial de potencial elétrico (d.d.p) entre dois pontos de um circuito elétrico é uma grandeza que representa a
energia transferida entre esses dois pontos, por unidade de carga,
Representa-se pela letra U.
A
unidade de medida no S.I é o volt – V.
Um submúltiplo que é bastante utilizado é o milivolt-mV.
Um submúltiplo que é bastante utilizado é o milivolt-mV.
1
V = 1000 mV 1 mV = 0,001 V
Tensão
elétrica nos circuitos com geradores
associados em serie
A
associação de geradores em serie consegue-se ligando o terminal positivo de um
gerador ao terminal negativo do seguinte, e assim sucessivamente, até que o
terminal negativo se ligue, através de um circuito exterior, ao terminal
positivo do primeiro. Neste caso a tensão elétrica é dada pela soma das tensões elétricas de cada um dos geradores
associados.
Tensão
elétrica nos circuitos com receptores associados em serie e
em paralelo
Associação de receptores em série
O
valor de tensão elétrica entre os terminais da associação
de rectores em série (U) é igual á somado valor da tensão elétrica entre os terminais de cada um dos
receptores (U1 e U2): U=U1+U2
Associação de receptores em paralelo
O
valor de tensão elétrica entre os terminais da associação
de rectores em série (U) é igual
ao valor da tensão elétrica entre os terminais de cada um dos
receptores (U1 e U2): U=U1=U2
Intensidade
da corrente elétrica nos circuitos com receptores
associados em série
Associação de receptores em serie
O
valor da intensidade da corrente da corrente (I) nos circuitos com associações
de receptores em serie é o mesmo em qualquer ponto do (I1 e I2).
Associação de receptores em paralelo
Nos
circuitos com receptores associados em paralelo, o valor da intensidade da
corrente que atravessa cada um cada um dos troços em paralelo (I1 e I2).
Resistência
elétrica
A
oposição que os materiais oferecem ao escoamento das cargas elétricas num circuito mede-se através de
uma grandeza física designada por resistência elétrica, cujo símbolo, cujo símbolo é R.
A
unidade de medida no S.I é o ohm, cujo o símbolo é R.
A
unidade de medida de medida no S.I é ohm, cujo o símbolo é, Ω.
R=U/I
•R – resistência, em ohm (Ω)
•U – tensão elétrica, em volt (V)
•I – intensidade da corrente, em
ampere (A)
•
A
resistência elétrica pode ser medida utilizando um
ohmímetro.
A
resistência elétrica depende do material de que é feito
o condutor.
Para
condutores do mesmo material, a resistência elétrica é diretamente proporcional ao seu comprimento e
inversamente proporcional á sua secção recta.
Lei
de Ohm
Em
alguns condutores, a temperatura constante, a tensão elétrica (U), nos seus terminais é diretamente proporcional à intensidade da
corrente (I) que os percorre.
A
constante de proporcionalidade é a resistência (R)do condutor: U/I = R
Potência
elétrica e consumo de energia elétrica
A
potencia elétrica é a grandeza que mede a rapidez
com que a energia elétrica é transformada, nos receptores,
noutras formas de energia. Representa-se pela letra P.
A
unidade de medida no S.I é o watt-W
Um
múltiplo do watt bastante utilizado é o quilowatt-kW. 1kw=1000w; 1W=o,ooo1 kW
A
potencia pode ser calculada pela seguinte expressão matemática que relaciona a
tensão elétrica (U) e a intensidade da corrente
(I): P=UxI
O
consumo de energia elétrica (E) relaciona-se com a potência
(P) do aparelho e com o tempo de utilização (t). É medido em joule (J) e é
calculado no S.I, através da expressão: E= PXt ou E=RxI2xt
Existe
uma outra unidade muito utiliza para medir o consumo de energia elétrica e que é utilizada nos contadores
das habitações – o quilowatt-hora (kWh). Neste caso, para o calculo da
energia elétrica, a unidade da potência elétrica é o quilowatt (kW) e a unidade de
tempo é a hora 8h).
