Aula nº1 – Eletricidade no dia a dia

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Corrente elétrica

 

A energia elétrica assume uma importância cada vez maior na nossa sociedade.

O uso da energia elétrica é cada vez maior.

Hoje em dia, existem inúmeros equipamentos que funcionam com eletricidade, facilitando as tarefas, tanto em nossas casas como no trabalho.

A energia elétrica é hoje um bem essencial.

A sua falta impede-nos de realizar praticamente todas as tarefas diárias.

• O funcionamento das lâmpadas que iluminam as nossas casas e ruas deve-se à energia elétrica.
• A bateria do nosso telemóvel fornece energia elétrica para que este possa funcionar.
• Os nossos computadores necessitam de energia elétrica para poderem funcionar.
• Antigamente a roupa era lavada à mão. Agora existem máquinas para lavar a roupa.
• Até nos automóveis, os motores de combustão estão a dar lugar aos motores elétricos.

 

A corrente elétrica é um movimento orientado de partículas ou de corpúsculos com carga elétrica.

 

Os eletrões mais afastados do núcleo dos átomos de metais, ligas metálicas e grafite têm a possibilidade de se mover desordenadamente entre os átomos desses materiais. Chamam-se eletrões de condução.

 

 

O movimento orientado de eletrões constitui a corrente elétrica.

 

 

A corrente elétrica corresponde ao movimento orientado de portadores de carga elétrica através de um meio condutor.

O transporte de energia elétrica faz-se utilizando fios de metais.

Quando se liga um metal a uma pilha, os eletrões livres dos átomos do metal dirigem-se para o polo positivo da pilha.

Estabelece-se assim uma corrente elétrica no metal (sólido bom condutor).

Metais – Movimento orientado de eletrões entre os seus átomos.

 

O transporte de energia elétrica também pode ser feito através de uma solução aquosa condutora.

O movimento orientado de iões positivos e negativos em sentidos opostos constitui a corrente elétrica nas soluções aquosas de sais, hidróxidos e ácidos.

• Também podem existir correntes elétricas em soluções líquidas que contenham iões.

• Os iões positivos dirigem-se para o polo negativo da pilha e os iões negativos dirigem-se para o polo positivo da pilha.

• O movimento dos iões nos dois sentidos origina uma corrente elétrica na solução.

Solução aquosa condutora ⇒ Movimento orientado de iões positivos e negativos, em sentidos opostos.

 

A corrente elétrica é um movimento orientado de partículas com carga elétrica (eletrões ou iões).

 

• Correntes elétricas em gases.

Também os átomos dos gases podem originar iões.

Estes iões podem originar correntes elétricas em gases.

 

⇒ O cobre é um metal muito utilizado em instalações elétricas.

O cobre possui eletrões com alguma liberdade para se movimentarem entre os núcleos atómicos.

Por esse motivo, o cobre é considerado um bom condutor elétrico.

⇒ A borracha é utilizada no revestimento de luvas de eletricistas, para impedir que o utilizador apanhe um «choque elétrico».

A borracha não possui eletrões com liberdade para se movimentarem entre os núcleos atómicos.

Por esse motivo, a borracha é considerada um isolador elétrico.

 

 

• Bons e maus condutores elétricos

Bons condutores elétricos – Facilitam a passagem da corrente elétrica

Materiais onde pode existir corrente elétrica são bons condutores elétricos.

 

• Maus condutores elétricos (ou isoladores elétricos) – Dificultam a passagem da corrente elétrica

Mas existem materiais onde as partículas com carga elétrica não se podem mover de modo orientado. São maus condutores elétricos.

 

 

 

Circuitos elétricos

 

Quando se liga convenientemente um recetor a uma fonte de energia elétrica e ele funciona, passa a existir um percurso fechado com corrente elétrica, ou seja, um circuito elétrico fechado.

Um circuito elétrico é formado por vários componentes por onde circula a corrente elétrica.

 

Existem dois tipos de componentes elétricos num circuito:

• Fonte ou gerador de tensão:
  

– Fornece energia ao circuito.

– Tem um polo positivo e um polo negativo (terminais positivo e negativo).

• Recetor:

– Recebe a energia elétrica da fonte de tensão e transforma-a noutra forma de energia: luz, movimento, etc.

– As suas extremidades chamam-se terminais.

 

Como instalar circuitos elétricos simples

Para poderes instalar circuitos elétricos deves ter em atenção o seguinte:

• Todos os dispositivos elétricos têm dois terminais.
• Os interruptores, permitem ligar e desligar os recetores.
• Para ligar entre si os diferentes dispositivos de um circuito usam-se fios de ligação.

 

 

Para haver corrente elétrica é preciso um circuito elétrico, ou seja, um caminho por onde circulam as partículas com carga elétrica (eletrões ou iões).

Se o interruptor estiver fechado ocorre passagem da corrente elétrica, o que não se verifica se o interruptor estiver aberto.

Se fecharmos o interruptor, o circuito elétrico fica fechado, permitindo a passagens de corrente elétrica e a lâmpada acende.

 

Agora que o interruptor está fechado, há passagem de corrente elétrica no circuito:

• Há um excesso de eletrões no polo negativo da pilha;

• Há um défice de eletrões no polo positivo da pilha;

 

 

 

Sentidos real e convencional da corrente elétrica

 

Os eletrões deslocam-se do polo negativo para o polo positivo — no sentido real da corrente elétrica.

No século XVII, quando se começou a estudar a corrente elétrica, o sentido desta foi estabelecido por analogia com o movimento de fluidos.

Pensava-se, na altura, que a corrente se estabelecia do polo positivo para o polo negativo, sendo este o sentido convencional da corrente.

Em todos os circuitos elétricos que usam pilhas como fonte de energia, o movimento de eletrões livres ocorre sempre num só sentido, que se designa por sentido real da corrente elétrica.

Designa-se por sentido convencional da corrente elétrica o oposto ao do movimento dos eletrões, ou seja, do polo positivo da pilha para o polo negativo.

 

 

 

Esquematização de circuitos elétricos

 

 

Associação de componentes em série e em paralelo

 

• Associação de componentes em série – (Componentes instalados sequencialmente, a corrente elétrica percorre um único circuito)

Há apenas um «caminho» para a passagem da corrente elétrica.

Por esse motivo, se o circuito for aberto em qualquer ponto, a passagem de corrente é interrompida.

Se o interruptor for aberto ou se o filamento de uma das lâmpadas, se quebrar, o circuito fica aberto e nenhuma das lâmpadas brilha.

 

• Associação de componentes em paralelo – (A corrente elétrica percorre o circuito principal e as ramificações onde se encontram instalados os componentes.)

Num circuito em paralelo, há mais do que um «caminho» para a passagem da corrente.

Ao ponto de bifurcação dá-se a designação de nó.

Os nós dão origem aos diferentes ramos do circuito.

Se a passagem de corrente for interrompida num dos ramos do circuito, a corrente continua a passar pelo outro ramo.

 

 

Regras de segurança na utilização da corrente elétrica

• Não tocar com as mãos ou outros objetos nas tomadas elétricas.
• Desligar os aparelhos elétricos no interruptor, removendo depois a ficha da tomada suavemente.
• Mudar lâmpadas ou reparar eletrodomésticos apenas quando estes estejam desligados da fonte de energia.
• Não sobrecarregar as tomadas e extensões elétricas.
• Nunca improvisar instalações elétricas.
• Não permitir o contacto da água (ou mãos húmidas) com aparelhos elétricos.