Electricidade
Educação Tecnológica
O que é a electricidade?
A palavra electricidade deriva
da palavra électron,
que significa “âmbar”.
Trata-se de uma força
Invisível, sem a qual não
conseguimos passar.
Utilizamo-la para iluminar,
aquecermo-nos,…
Origens da electricidade
Se friccionarmos um pedaço de âmbar,
plástico ou vidro, num pano de lã,
estes materiais ficarão electrizados.
A este fenómeno chamamos de electrização.
Este fenómeno explica-se com base na matéria que constitui o nosso
universo.
O Electrão e a Electricidade
Tudo o que nos rodeia é constituído por elementos formados por moléculas, que, por
sua vez, são compostas por partículas que designamos por átomos.
Um átomo é composto por, um núcleo central, que tem um certo número de neutrões
(carga eléctrica nula), protões (com carga eléctrica positiva) e electrões (com carga
eléctrica negativa).
Neutrão
Os electrões encontram-se em constante movimentação, em torno do núcleo de cada
átomo.
A electricidade, é essencialmente, o efeito de deslocação dos electrões.
Corrente eléctrica
Cada átomo tem normalmente o mesmo número de protões (+) e de electrões (-).
No entanto, o termo de “electrões livres”, resulta do afastamento de electrões da
órbita de um átomo, devido à atracção destes por outros átomos.
Corrente eléctrica
Se, de um átomo saírem electrões, este torna-se electrizado positivamente (devido ao
maior número de protões).
Mas, se à órbita de um átomo chegam electrões, este fica negativo (devido ao excesso
destas partículas).
Deste constante desequilíbrio, surge a electricidade.
Condutores e não condutores
Em termos eléctricos, os materiais são classificados como condutores ou isoladores.
A maioria dos metais permite que a corrente flua livremente, enquanto que o plástico e
o vidro são maus condutores.
Componentes básicos de um circuito eléctrico
Um circuito eléctrico é constituído por um conjunto de componentes que, ligados entre
si, permitem a circulação da corrente eléctrica. Para se formar um circuito simples, de
corrente contínua, precisamos de, pelo menos, três elementos:
- Gerador (pilha / fonte de alimentação)= Elemento de produção de corrente eléctrica.
- Receptor (ex.: lâmpada – energia luminosa; motor – energia mecânica;…)= componente que
transforma a energia eléctrica noutra forma de energia.
- Fio condutor = elemento que conduz a corrente eléctrica e liga todos os outros
componentes do circuito.
Corrente eléctrica
- Comando = elemento de regulação ou interrupção da passagem da corrente eléctrica
(interruptor).
Tabela esquemática dos diferentes componentes
Principais tipos de circuitos eléctricos
Circuito eléctrico simples
(e representação esquemática)
Interruptor
Pilha (elemento Gerador)
Fio
Condutor
Lâmpada (elemento receptor)
Principais tipos de circuitos eléctricos
Circuito em paralelo
(e representação esquemática)
Este tipo de circuito é muito utilizado nas nossas casas.
Principais tipos de circuitos eléctricos
Circuito em série
(e representação esquemática)
Exemplo da aplicação deste tipo de circuito, são as luzes da árvore de natal.
Instrumentos de medida
Controlar uma grandeza eléctrica é verificar, através de um aparelho de medida ou
controlo, se o valor medido corresponde às normas de segurança.
Amperímetro
Destina-se a medir a intensidade (grandeza
eléctrica - I ) da corrente eléctrica.
A unidade de medida, é o ampere (A).
Voltímetro
Instrumento destinado a medir a tensão eléctrica (grandeza
eléctrica - U ).
A unidade de medida, é o volt (V).
Instrumentos de medida
Ohmímetro
Instrumento destinado a medir a resistência eléctrica (grandeza eléctrica- R). A unidade de
medida, é o ohm ().
Multímetro
Instrumento de medida polivalente, que mede a tensão (na configuração voltímetro), a intensidade
(na configuração amperímetro) e resistência eléctrica (na configuração ohmímetro).
Instrumentos de medida
Grandeza Eléctrica
Unidade de
medida
Aparelho de medida
Intensidade de Corrente -I
ampere (A)
Amperímetro
Tensão Eléctrica – U
volt (V)
Voltímetro
Resistência Eléctrica – R
ohm ()
Ohmímetro
Electrónica
A electrónica surge do aprofundamento do estudo da electricidade, do desenvolvimento
tecnológico e da utilização de novos materiais na produção de dispositivos ou componentes
electrónicos.
O que, de um modo geral, caracteriza a electrónica é o uso de baixas intensidades de corrente, o
uso de circuitos impressos, a possibilidade de redução do tamanho de alguns aparelhos e a
realização de funções complexas, como memorizar, medir, enviar mensagens, calcular,...
A electrónica possibilitou a maior revolução tecnológica dos últimos anos.
Operadores Tecnológicos
Resistências
As “resistências” são dispositivos que limitam ou regulam, a passagem da corrente eléctrica, num
circuito eléctrico.
A unidade de medida é o ohm ().
símbolo da resistência
Resistências não bobinadas
Resistência bobinadas (têm o seu valor
impresso no exterior)
Operadores Tecnológicos
As resistência não bobinadas, têm o seu valor codificado em bandas com
cores.
Para fazer a leitura dos valores de uma resistência, devemos proceder da seguinte forma:
• Colocar a resistência de forma a que o anel dourado ou prateado fique à direita ou, na sua
ausência, a banda mais próxima da extremidade;
•As duas primeiras bandas representam os primeiros algarismos do valor numérico da resistência;
•A terceira banda representa o número de zeros (número multiplicador);
•A quarta banda, a tolerância percentual relativa à construção da resistência (a ausência desta,
equivale a 20%);
Operadores Tecnológicos
Operadores Tecnológicos
Diódo LED
(emissor de luz)
Os “LED´S” são dispositivos que têm como função, emitir um sinal luminoso. Não devem ser
submetidos a uma tensão superior a 3 V. Caso seja, ligado a uma fonte de alimentação com uma
corrente superior a 3 V, deve ser ligado com uma resistência.
símbolo do LED
LED´S
Sinalização
Quando a “pata” mais comprida do LED (ânodo) está ligada ao pólo positivo da fonte de alimentação
e a “pata” mais curta (cátodo) ao pólo negativo, permite a passagem da corrente e o LED acendese.
Operadores Tecnológicos
Transístores
Os “transístores” são dispositivos que controlam a corrente que circula entre o colector (C) e o
emissor (E), através de uma corrente muito menor, que está ligada à base (B).
Realizam, por último, um efeito de amplificação, pois, a partir de uma corrente fraca, consegue-se
obter uma corrente de maior intensidade.
(C)
(B)
(E)
Os transístores são constituídos por três camadas de fragmentos de silício, do qual resultam 2
tipos, os PNP e os NPN
Transístor PNP
Transístor NPN
Operadores Tecnológicos
LDR
O LDR (“resistor” variável conforme incidência de luz) é um tipo de “resistor” cuja resistência
varia conforme a intensidade de luz que incide sobre ele.
Sua resistência diminui quando a luz é muito alta, e quando a luz é baixa, a resistência no LDR
aumenta.
O LDR é muito frequentemente utilizado nas chamadas foto células que controlam o acendimento
de poste de iluminação e luzes em residências.
(C)
(B)
(E)