DIOGO OLIVEIRA
1

O que é Eletricidade?
Eletricidade é o ramo da física que tem como objeto de estudo os
fenômenos relativos à eletrostática, eletrocinética e
eletromagnetismo.
Segundo a lei da conservação da energia, é uma das formas que
pode adotar a energia e que dá lugar a múltiplos fenômenos, tais
como caloríficos, mecânicos, luminosos etc.
2

Corrente Elétrica
A corrente elétrica consiste no movimento ordenado
de cargas elétricas, através de um condutor elétrico.
A corrente elétrica é definida como corrente elétrica
real (sentido do movimento dos elétrons) e corrente elétrica
convencional (consiste no movimento de cargas positivas).
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



Corrente Elétrica
O deslocamento livre de elétrons no interior do material (um
metal, por exemplo) provoca a aparição da chamada corrente
elétrica, a qual origina efeitos físicos diversos, tais como o
efeito de Joule (calorífico), a eletrólise (químico) ou a indução
magnética (magnético).
O transporte da corrente elétrica, a qual pode ser, de acordo
com a sua forma de propagação, alterna ou contínua, pode se
dar igualmente em condições adequadas, no seio de gases e
líquidos.
A unidade adotada para a intensidade da corrente no SI é o
ampère (A), em homenagem ao físico francês Andre Marie
Ampère, e designa coulomb por segundo (C/s).
4


Corrente Contínua
Corrente contínua (CC ou DC - do inglês direct current) é o
fluxo ordenado de cargas elétricas no mesmo sentido. Esse
tipo de corrente é gerado por baterias de automóveis ou de
motos (6, 12 ou 24V), pequenas baterias (geralmente de
9V), pilhas (1,2V e 1,5V), dínamos,células solares e fontes de
alimentação de várias tecnologias, que retificam a corrente
alternada para produzir corrente contínua.
5

Corrente Contínua
6



Corrente Alternada
A corrente alternada (CA ou AC - do inglês alternating
current) é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo,
ao contrário da corrente contínuacujo sentido permanece
constante ao longo do tempo.
A forma de onda usual em um circuito de potência CA
é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais
eficiente. Entretanto, em certas aplicações, diferentes formas
de ondas são utilizadas, tais como triangular ou ondas
quadradas.
7
Corrente Contínua
Corrente Alternada
8



Tensão
A tensão elétrica pode ser explicada como a quantidade de
energia gerada para movimentar uma carga elétrica.
no condutor, por onde circula a carga de energia elétrica, a
diferença entre o gerador (equipamento responsável por
gerar energia) e o consumidor (que pode ser seu computador
ou outro equipamento) é que simboliza qual é a tensão que
existe nesse condutor.

9



Tensão
Um gerador fornece uma energia aos elétrons que pode ser
usada de diversos modos, para acender uma lâmpada
incandescente, esquentar água através dos chuveiros
elétricos, aquecer o ferro elétrico etc.
Os geradores mais conhecidos e mais comuns são as usinas
hidrelétricas, pilhas e baterias.
10

Tensão
No exemplo ao lado, o gerador,
que é a pilha, libera uma partícula
eletrizada, esta percorre o
condutor e faz acender a lâmpada,
depois essa partícula continua seu
percurso até retornar à pilha.
Com isso, pode-se concluir que a
tensão elétrica é a quantidade de
energia que um gerador fornece
pra movimentar uma carga elétrica
durante um condutor.
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


Tensão
Podemos encontrar alguns livros que denominem a tensão
elétrica como sendo a diferença de potencial, e a unidade de
medida no Sistema Internacional de Unidades é o volt (mesma
unidade da força eletromotriz), e sua abreviação é dada da
seguinte maneira: ddp.
Geralmente encontramos as informações sobre a tensão nas
tomadas residenciais com um valor médio de 110 volts, mas
encontramos também tomadas que indicam a tensão de 220
volts. A maioria dos chuveiros elétricos usa tensão de 220 V.
12

Tensão Alternada

É a Tensão fornecida pela concessionária de energia.

Sáo as tensões 110V e 220V medidas nas tomadas
residenciais.
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
Tensão Contínua

São as Tensões encontradas em equipamentos eletronicos.

Por exemplo: Ao se medir a tensão de uma fonte de
alimentação de computadores desktops encontramos os
valores para tensões de 3,3V e 5V.
14
 Resistência
 Resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se
opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe
uma diferença de potencial aplicada.
 Seu cálculo é dado pela Primeira Lei de Ohm, e, segundo
o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida
em ohms.
15
 Resistência
 Quando uma corrente elétrica é estabelecida em
um condutor metálico, um número muito elevado
de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor.
 Nesse movimento, os elétrons colidem entre si e também
contra os átomos que constituem o metal. Portanto, os
elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar,
isto é, existe uma resistência à passagem da corrente no
condutor.
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 Resistência
Os fatores que influenciam na resistência de um dado
condutor são:



A resistência de um condutor é tanto maior quanto maior for
seu comprimento.
A resistência de um condutor é tanto maior quanto menor for
a área de sua seção transversal, isto é, quanto mais fino for o
condutor.
A resistência de um condutor depende da resistividade do
material de que ele é feito. A resistividade, por sua vez,
depende da temperatura na qual o condutor se encontra.
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 Resistência
18
 Resistência



EFEITO JOULE
Esse efeito caracteriza-se pela transformação da energia
elétrica em calor (energia térmica). A colisão entre alguns
elétrons que passam num condutor com os átomos deste é
que provoca esse aumento da temperatura, dependendo do
tipo do condutor.
Por isso, materiais especialmente construídos para isso são
usados em ferro de passar, chuveiro elétrico, lâmpada
incandescente, aquecedores, entre outros eletrodomésticos.
19
 Resistência
 Resistores
Não dá pra falar em resistência
elétrica sem citar o resistor.
Trata-se de um componente
usado na elétrica e na eletrônica,
que tem por finalidade, por meio
do efeito Joule, controlar a
corrente elétrica, provocando
queda de tensão.
20
 Resistência
 Potenciômetro
 É um componente eletrônico que possui resistência
elétrica ajustável. Geralmente, é um resistor de três
terminais onde a conexão central é deslizante e
manipulável.
21
 Leitura do Código de cores de Resistores
 Para fazer a identificação de um resistor, é gravado, à sua
volta, o valor de sua respectiva resistência elétrica, através
de um conjunto de faixas coloridas. A tabela abaixo nos
fornece o código das cores indicadas em um resistor.
22
 Leitura do Código de cores de Resistores
 As faixas coloridas devem ser lidas da extremidade para o
centro do resistor.
 Em um resistor, tanto a primeira quanto a segunda faixa
correspondem a um número de dois algarismos e a terceira
faixa corresponde ao expoente da potência de 10, pelo
qual se deve multiplicar esse número.
 A quarta faixa faz a representação da tolerância no valor da
resistência elétrica.
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

-

Leitura do Código de cores de Resistores
Tolerância:
Devido ao modo de fabricação dos resistores admite-se que
os mesmos variem de valor dentro de uma faixa préestabelecida. Então para um resistor informa-se esta
tolerância do valor através da quarta faixa. Tomemos como
exemplo:
Para um resistor de 1000 por 10% temos uma variação no seu
valor nominal de fabricação. O mesmo pode ter uma variação
de 10% para baixo ou 10% para cima deste valor.
Então ele pode ser de 900 até 1100
24
 Leitura do Código de cores de Resistores
25
 Leitura do Código de cores de Resistores



Na figura do slide anterior, o resistor traz quatro faixas, cuja
numeração é obtida de acordo com a tabela acima, que é,
respectivamente: vermelha (2), verde (5), laranja (3) e
prateada (10%). Assim, o valor da resistência elétrica desse
resistor é:
R=(25 .103 ±10% de 25 .103) Ω
Ou seja, sua resistência tem um valor entre 22.500 Ω (25.000
– 10% de 25.000) e 27.500 Ω (25.000 + 10% de 25.000).
26


 Leitura do Código de cores de Resistores
Exemplo:
Para um resistor = vermelho, violeta, laranja, dourado então
temos:

VERMELHO = 2
VIOLETA = 7
LARANJA = 3
DOURADO = 5%

=27X103 ± 5%



27
 Leitura do Código de cores de Resistores


Não se fabricam resistores com todos os valores de
resistências, mas apenas com um conjunto discreto de
valores.
Valores intermediários podem ser conseguidos com
associação de resistores, quando preciso, ou com o uso de
resistores variáveis, como os potenciômetros.
 Os resistores mais comuns são feitos de película ou filme
de carbono ou metálico.
28
 Leitura do Código de cores de Resistores


Obs: para o primeiro e segundo algarismos significativos
existem vários valores permitidos, que dependerão da
tolerância, mas os mais encontrados são:
10,12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82
 As cores, preto, prata e dourado nunca começam com o
código, então se uma destas cores estiver em uma das
extremidades do resistor, serão as ultimas a serem lidas.
29
Lei de Ohm
A Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu
formulador, o físico alemão Georg Simon Ohm(1787-1854),
afirma que, para um condutor mantido à temperatura
constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a
corrente elétrica é constante. Essa constante é denominada
de resistência elétrica.
30
Lei de Ohm
Ou




onde:
V é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou d.d.p.)
medida em volt (V);
I é a intensidade da corrente elétrica medida em ampère (A)
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω).
31
Lei de Ohm
Exemplo 1: Um resistor de 100 Ω é percorrido por uma
corrente elétrica de 20 mA. A ddp entre os terminais do
resistor, em volts, é igual a?
Resolução: V = R . i
V = 100 . 20 . 10-3
V = 2000 . 10-3
V = 2,0 V
32
Lei de Ohm
Exemplo 2: Um resistor ôhmico, quando submetido a uma ddp
de 40 V, é atravessado por uma corrente elétrica de
intensidade 20 A. Quando a corrente que o atravessa for igual
a 4 A, a ddp, em volts, nos seus terminais, será?
 Resolução:R = V
i
 R = 40
20
 R = 2Ω
 V = R . i
 V = 2 . 4
 V = 8 V
33
Lei de Ohm
Exemplo 3: Ao ser estabelecida uma ddp de 50V entre os
terminais de um resistor, estabelece-se uma corrente elétrica
de 5A. Qual a resistência entre os terminais?
Exemplo4: Um resistor de resistência R, ao ser submetido a
uma ddp U, passa a ser percorrido por uma corrente i. O valor
da corrente elétrica, se a ddp for o dobro do valor inicial e a
resistência for substituída por outra de valor 3R, é:
34



Potência
Podemos dizer que ainda hoje uma das maiores
preocupações mundiais refere-se ao consumo de energia
elétrica. Além de a energia elétrica aumentar o orçamento das
famílias, sua produção e sua distribuição constituem um
grande desafio para os governantes das mais diversas
nações.
Você já deve ter comprado lâmpadas para sua casa ou ao
menos deve ter trocado uma lâmpada queimada. Para isso,
duas coisas foram observadas: a tensão da rede local (110 V
ou 220 V) e a potência nominal da lâmpada. Podemos dizer
que a potência está ligada ao brilho da lâmpada e à energia
que está sendo transformada em cada unidade de tempo.
35



Potência
Assim, quando utilizada nas condições especificadas pelo
fabricante da lâmpada, uma lâmpada de 100 W brilha mais e
também consome mais energia que uma lâmpada de 50 W.
Em meio a esse exemplo podemos dizer que potência é uma
grandeza física que mede a energia que está sendo
transformada na unidade de tempo, ou seja, mede o trabalho
realizado por uma determinada máquina na unidade de
tempo.
36





Potência
Em sistemas elétricos, a potência instantânea desenvolvida
por um dispositivo de dois terminais é o produto da diferença
de potencial entre os terminais e a corrente que passa através
do dispositivo.
Isto é,
P = V.I
onde I é o valor instantâneo da corrente e V é o valor
instantâneo da tensão. Se I está
em ampères e V em volts, P estará em watts.
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






Potência
Exemplo 1: Um chuveiro elétrico está instalado numa casa
onde a rede elétrica é de 110 V. Um eletricista considera
aconselhável alterar a instalação elétrica para 220 V e utilizar
um chuveiro de mesma potência que o utilizado
anteriormente, pois, com isso, o novo chuveiro:
a) consumirá mais energia elétrica.
b) consumirá menos energia elétrica.
c) será percorrido por uma corrente elétrica maior
d) será percorrido por uma corrente elétrica menor
e) dissipará maior quantidade de calor.
38





Potência
Resolução: Sendo a potência elétrica dada pela expressão P =
V . i, temos:
I = P/V.
Como a potência dissipada pelos chuveiros é a mesma, então
concluímos que quanto maior a diferença de potencial V,
menor é a intensidade da corrente.
Portanto, a alternativa correta é a letra d.
39




Potência
Exemplo2: Um resistor, submetido à diferença de potencial
de 8,0 V, é percorrido por uma corrente elétrica de
intensidade i = 0,4 A. Determine:
a) a potência dissipada por esse resistor;
b) a potência dissipada por esse resistor quando ele é
percorrido por uma corrente de intensidade i = 2,0 A,
supondo que sua resistência seja constante.
40




Potência
Resolução:
a) Podemos utilizar a expressão P = V . I
P = 8 . 0,4
P = 3,2 W
41








Potência
Resolução:
b) Primeiramente, devemos encontrar o valor da resistência
elétrica que é dado pela expressão:
Em seguida, substituem-se os valores
Agora utilizamos a expressão:
Substituindo os valores, temos:
P = 20 . 22
P = 80 W
42







Potência
Exemplo3: Ao aplicarmos uma diferença de potencial 9,0 V
em um resistor de 3,0Ώ, podemos dizer que a corrente
elétrica fluindo pelo resistor e a potência dissipada,
respectivamente, são:
a) 1,0 A e 9,0 W
b) 2,0 A e 18,0 W
c) 3,0 A e 27,0 W
d) 4,0 A e 36,0 W
e) 5,0 A e 45,0 W
43



Circuitos Elétricos
É o conjunto de interconexões de elementos elétricos em um
caminho fechado, de forma a permitir a passagem de
corrente elétrica continuamente.
Em um circuito simples, temos uma fonte de tenção (uma
bateria) e uma lâmpada.
44

Circuitos Elétricos

Elementos de circuitos elétricos.
◦ Elementos passivos: Absorvem energia, como por exemplo o resistor e a
dissipam em forma de calor;
◦ Elementos ativos: Capazes de liberar energia ou, gerar energia.Baterias e
geradores;
45

Circuitos Elétricos

Elementos básicos presentes em circuitos elétricos.
◦ Fontes: Construídos para fornecer energia. Gerador de tensão ou corrente;
◦ Resistores: Elementos passivos que possuem uma determinada resistência,
ou seja, dissipam potencia em forma de calor irreversivelmente, quando
atravessados por uma corrente elétrica;
◦ Capacitores e Indutores: Elementos ativos, capazes de armazenar enegia
na forma de campo elétrico (capacitores) ou campo magnético (indutores).
46

Circuitos Elétricos

Definições
◦ Curto-Circuito: um fio, com tensão zero sobre ele, independente de passagem
de corrente através do mesmo.
◦ Circuito aberto: onde não há fluxo de corrente (i=0), poia há uma interrupção
no circuito.
◦ Nó: junção na qual dois ou mais elementos tem uma conexão comum.
Entende-se como um ponto de divisão de corrente.
◦ Ramo: caminho que liga dois nós. Composto por um ou mais componentes, tais
como resistências que estão ligadas entre dois nós.
◦ Malha: caminho fechado, onde p último nó coincide com o primeiro.
◦ Circuito em série: dois ou mais componentes do circuito unem-se em um único
nó.
◦ Circuito Paralelo: dois ou mais componentes do circuito unem-se para formar
um novo nó. Pode estar dividindo ou agregando valor. Duas resistências em
paralelo divide a corrente, enquanto duas baterias em paralelo somam suas
capacidades de corrente.
47

Circuitos Elétricos

Leis Aplicáveis
◦ Leis de Kirchhoff
 Lei das Correntes ou Lei dos Nós
 Lei das Tensões ou lei das Malhas
◦ Lei de Ohm
48

Circuitos Elétricos

Lei das Correntes ou Lei dos Nós
◦ Em qualquer nó, a soma das correntes que o deixam(aquelas cujas
apontam para fora do nó) é igual a soma das correntes que chegam até
ele. A Lei é uma conseqüência da conservação da carga total existente no
circuito. Isto é uma confirmação de que não há acumulação de cargas nos
nós.
49

Circuitos Elétricos

Lei das Tensões ou lei das Malhas
◦
A soma algébrica das forças eletromotrizes (f.e.m) em qualquer malha é igual a soma algébrica das
quedas de potencial ou dos produtos iR contidos na malha.
50



Frequência
A frequência elétrica é uma grandeza dada em Hertz (Hz), em
homenagem ao físico alemão Heinrich Rudolf Hertz (18571894).
Ela corresponde ao número de oscilações,ondas ou ciclos por
segundo que ocorre na corrente elétrica. Pra ficar mais clara
essa observação, vamos a um exemplo bem prático. Imagine
que uma lâmpada comum fique piscando uma vez a cada
segundo. Essa piscada corresponde a oscilação.
51




Frequência
A frequência da oscilação, nesse caso, é uma vez a cada
segundo. Aplicando a grandeza, corresponde a 1 Hz, e
totalmente perceptível ao olho humano, certo?
Agora imagine essa mesma lâmpada piscando 60 vezes por
segundo. 60 ciclos por segundo equivalem a 60 Hz, e nesse
caso, o olho humano não consegue perceber essa
"velocidade".
Pois é essa a frequência mais comum que encontramos na
rede elétrica.
52



Frequência
O período, normalmente indicado por T, é o período de
tempo correspondente a um ciclo, e é o recíproco da
frequência f:
A unidade no SI para o período é o segundo.
53



Frequência
Principais formas de ondas de Frequência
SENOIDAL: Obedece a uma função seno ou cosseno, e é a
forma de onda mais simples. Na eletrônica, é utilizada como
onda portadora na maior parte das modulações de rádio.
54



Frequência
Principais formas de ondas de Frequência
QUADRADA: Caracterizada pela alternância entre um estado
de amplitude nula e outro estado de amplitude máxima,
sendo que cada um desses estados temduração igual. Em
informática, as ondas quadradas, retangulares ou trens de
pulso são utilizadas para a transmissão serial de informações
em redes de computadores.
55




Frequência
Principais formas de ondas de Frequência
TRIANGULAR: Caracterizada por uma ascendência linear até a
amplitude máxima da onda, seguida imediatamente por uma
descendência linear até a amplitude mínima.
São usadas como frequência intermediária de controle na
modulação por largura de pulso, principalmente em
acionamentos elétricos.

56



Capacitância
A capacitância ou capacidade é a grandeza elétrica de um
capacitor, que é determinada pela quantidade de energia
elétrica que pode ser armazenada em si por uma determinada
tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa
o capacitor numa determinada frequência.
Sua unidade é dada em farad (símbolo F), que é o valor que
deixará passar uma corrente de 1 ampere quando a tensão
estiver variando na razão de 1 volt por segundo.
57



Capacitância
CAPACITOR: é um componente que armazena cargas
elétricas num campo elétrico, acumulando um desequilíbrio
interno de carga elétrica.
O capacitor mais convencional é o de placas paralelas . Em
geral, dá-se o nome de placas do capacitor (ou armaduras)
aos condutores que o compõem, independentemente das
suas formas.
58

Capacitância
59



Indutância
É a propriedade de um circuito elétrico ou de dois circuitos
vizinhos, que faz com que uma força eletromotriz seja gerada
pelo processo de indução eletromagnética.
Apresentam uma característica dominante que é simples.
Uma proporcionalidade entre a variação de corrente elétrica
entre seus terminais e a diferença de potencial elétrico nos
mesmos.
60



Indutância
Possui, portanto, uma característica elétrica dominante com
natureza de indução.
Um indutor é fundamentalmente um armazenador de energia
sob a forma de um campo magnético.
61

Indutância
62



Impedância
Impedância elétrica ou simplesmente impedância é a medida
da capacidade de um circuito de resistir ao fluxo de uma
determinada corrente elétrica quando se aplica uma certa
tensão elétrica em seus terminais.
Em outras palavras, impedância elétrica é uma forma de
medir a maneira como a eletricidade "viaja" em cada elemento
químico. Todo elemento, do isopor ao titânio possui uma
diferente impedância elétrica, que é determinada pelos
átomos que compõem o material em questão. Obviamente,
alguns materiais terão maior impedância comparado a outros,
de menor impedância.
63




Impedância
A impedância, expressa em ohms, é a razão entre
a voltagem (ddp) aplicada por meio de um par de terminais
para o fluxo de corrente entre estes mesmos terminais.
Na corrente contínua (CC em português, DC em inglês)
circuito e impedância correspondem à resistência. Ja
na corrente alternada(CA em português, AC em inglês) a
impedância é uma função da resistência, capacitância e
indutância. Indutores e capacitores acumulam tensões que se
opõem ao fluxo de corrente.
Esta oposição, chamada reatância, deve ser combinada com a
resistência para se encontrar a impedância.
64



Impedância em Cabos de Rede:
Uma característica importante que deve ser observada na
montagem de uma rede é a impedância dos cabos. A
impedância é uma característica elétrica complexa que
envolve a resistência e a reatância e que só pode ser medida
com equipamentos apropriados.
Os cabos devem ter uma impedância específica para que
possam funcionar com os componentes elétricos das placas
de interface.
65



Impedância em Cabos de Rede:
Em princípio, uma impedância alta ou baixa não causa
qualquer problema, mas um cabo deve ter uma impedância
correta para evitar a perda do sinal e interferências.
A distância entre dois condutores, o tipo de isolamento e
outros fatores especificam uma determinada impedância
elétrica para cada tipo de cabo.
66