Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Física
Ensino Médio, 3ª Série
Corrente Elétrica
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica.
Como intervenção em sala de aula, propomos a
confecção de um experimento para demonstrar
aos estudantes, os conceitos vistos referente ao
conteúdo corrente elétrica, com a utilização dele
você, professor, poderá demonstrar: circuitos
elétricos abertos e fechados, materiais
condutores e isolantes elétricos, além de
aprofundar o conhecimento dos estudantes
sobre o tema.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Confecção do experimento.
Serão necessários:
•
•
•
•
•
Duas pilhas AA;
Um soquete para lâmpada de 3V;
Uma lâmpada de 3V;
Cabos condutores;
Um suporte para as pilhas AA.
Imagem: SEE-PE.
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Você deverá prolongar um dos fios do suporte das
pilhas com os cabos condutores, no outro você irá
ligar o soquete para a lâmpada de 3V, deixando os
fios abertos como ilustrado no próximo slide,
encaixar a lâmpada e colocar as pilhas corretamente
no suporte.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Monte o experimento como está ilustrado.
Imagem: SEE-PE.
A base para as pilhas terá dois
fios condutores;
Ligue o soquete da lâmpada
em apenas um deles,
deixando o outro fio livre.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Montado o experimento vamos a demonstração
da aula prática, sugerimos um grupo de até 30
(trinta) estudantes por exibição, você professor irá
mostrar inicialmente quando os circuitos elétricos
estão abertos ou fechados, depois vamos para a
demonstração dos materiais isolantes ou
condutores elétricos: circuito fechado (condutores)
e aberto (isolantes).
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Tópico: Corrente Elétrica.
Circuito Aberto.
Dizemos que existe um circuito aberto quando não
há corrente elétrica; assim uma lâmpada não pode
ser acessa, pois por ela não está fluindo uma
corrente elétrica. Logo temos movimento
desordenado dos elétrons livres no condutor.
Imagem: inductiveload / Public Domain.
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Circuito Fechado.
No circuito fechado, estamos ligando o polo
Positivo com o polo negativo das pilhas,
desta forma teremos uma diferença de
potencial de 3V, fazendo fluir pela
lâmpada uma corrente elétrica, sendo
assim, esta se acenderá, pois teremos
um fluxo ordenado de elétrons livres.
Imagem: inductiveload /
Public Domain.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Corrente Elétrica.
É o nome que se dá ao fluxo ordenado de elétrons
livres em um condutor, quando entre as
extremidades desse condutor é estabelecido uma
diferença de potencial.
Imagem: Leo Daft / Stephen A. Schwarzman Building /
Photography Collection, Miriam and Ira D. Wallach
Division of Art, Prints and Photographs / Public Domain.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Logo, para que quaisquer aparelhos elétricos
funcionem, é preciso estabelecer uma diferença de
potencial entre os polos de um gerador de corrente,
fazendo com que flua uma corrente elétrica em um
material condutor, e com isto a energia elétrica será
transformada em outras energias, como: energia
motora, energia térmica, luminosidade. Trazendo
conforto e comodidade aos usuários.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Condutores e Isolantes Elétricos.
• Condutores elétricos são materiais que possuem
grande quantidade de elétrons livres (baixa atração
dos elétrons ao núcleo do átomo), ou soluções que
possuem íons livres (soluções eletrolíticas);
• Os materiais isolantes elétricos são materiais que não
possuem as propriedades citadas acima.
Acompanhe os exemplos a seguir de materiais
isolantes e condutores elétricos:
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Tópico: Corrente Elétrica.
Condutores Elétricos: metais
Imagem: InverseHypercube / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Condutores Elétricos: metais
Em geral, todos os metais são bons condutores elétricos,
sendo os melhores condutores: a prata e o cobre, por
apresentar maior condutividade elétrica, devido ao valor
da prata, os fios condutores utilizados são compostos
em sua maioria de cobre.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Condutores Elétricos:
Soluções eletrolíticas;
Animais e produtos de origem animal.
Imagens: (a) John Goetzinger / Creative Commons Attribution-Share
Alike 2.0 Generic. (b) Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Isolantes Elétricos:
Vidro;
Madeira.
Imagens: (a) Takkk / GNU Free Documentation
License. (b) Glenda Green / Creative Commons
Attribution 3.0 Unported. (c) Meursault2004 aka
Revo Arka Giri Soekatno / GNU Free
Documentation License.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Imagem: M338 / Public Domain.
Isolantes Elétricos:
Vimos que alguns materiais são isolantes elétricos,
eles são largamente utilizados na confecção de fios
condutores sendo películas protetoras (plástico), em
bases de ferramentas elétricas,
como em alicates, chaves
de fenda, testes de corrente
entre outras.
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Soluções Eletrolíticas.
No início da aula, vimos que as soluções eletrolíticas são
aquelas que possuem íons livres. Vamos agora analisar a
questão dos íons livres em dois casos.
Em um recipiente contendo água mineral,
não temos corrente elétrica. Pois a água tem
poucos íons dissolvidos nela.
Soluções Eletrolíticas.
Adicionando sal a água, vamos
Aumentar consideravelmente a
quantidade de íons livres, pois o sal
é uma substância iônica.
Com a presença de uma solução
eletrolítica, a lâmpada
se acende.
Imagem: Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Animais.
Sabemos que os animais não
estão imunes aos efeitos da
corrente elétrica: tanto eles
como seres humanos são
condutores elétricos, porque
temos elétrons livres em
nossa superfície.
Imagem: COSV / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Tópico: Corrente Elétrica.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Fórmula pra o cálculo da intensidade da corrente:
i=Q
Δt
i = 1C = 1 A
1s
Sendo :
i
intensidade da corrente elétrica.
Q
carga elétrica
Δt
variação de tempo em segundos.
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Tópico: Corrente Elétrica.
A unidade da corrente elétrica será dada em
Coulomb/segundos, mas foi designada ampère.
O nome é uma homenagem ao físico francês
André-Marie Ampère (1775-1836).
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Tópico: Corrente Elétrica.
Exemplos de aplicação.
1º – Por uma secção transversal de um fio condutor
passam 15C em 3 segundos. Calcule a intensidade
de corrente no fio?
2º – Um aparelho elétrico admite intensidade de
corrente máxima de 10 A, este será ligado a um fio
condutor pelo qual está fluindo 40C em 2 segundos.
Responda: se o aparelho elétrico for ligado nessas
condições o que ocorrerá com ele? Por quê?
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Resolução.
No 1º temos:
Q = 15C
Δt = 3 segundos
i=Q
Δt
i = 15C = 5A
3s
A intensidade da corrente é 5A.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Resolução.
No 2º, devemos observar a intensidade máxima
suportada pelo aparelho que é 10A, qualquer
valor superior a este, o aparelho sofrerá um
curto e queimará, sendo assim devemos calcular
a intensidade de corrente no fio.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Resolução.
No 2º temos para o fio:
Q = 40C
i=Q
Δt = 2 segundos
Δt
i = 40C = 20A
2s
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Tópico: Corrente Elétrica.
Concluímos que se o aparelho for ligado nessas condições
ele sofrerá um curto, porque a intensidade de corrente no
fio é superior a máxima intensidade suportada por ele.
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Tópico: Corrente Elétrica.
Questionamentos.
Depois de acompanhar a aula, reflita sobre as
questões propostas abaixo e encontre uma resposta
correta:
1. Por que são utilizados, para instalações elétricas,
fios metálicos revestidos com plásticos?
2. Quando não adicionamos sal à água, a lâmpada
não acende. Por quê?
3. Os metais são condutores elétricos; a madeira e
vidro não. Por quê?
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Tópico: Corrente Elétrica.
Continue a responder:
4. Por que com o circuito aberto a lâmpada não
acende?
5. Por que os pássaros não levam choque elétrico ao
pousar nos fios de alta tensão?
Tabela de Imagens
Slide
Autoria / Licença
3 e 5 SEE-PE
7
inductiveload / Public Domain.
8
inductiveload / Public Domain.
Leo Daft / Stephen A. Schwarzman Building /
Photography Collection, Miriam and Ira D.
Wallach Division of Art, Prints and Photographs
9 / Public Domain.
InverseHypercube / Creative Commons CC0 1.0
12 Universal Public Domain Dedication.
John Goetzinger / Creative Commons
14a Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
14b e Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share
18 Alike 3.0 Unported.
15a Takkk / GNU Free Documentation License.
Glenda Green / Creative Commons Attribution
15b 3.0 Unported.
Meursault2004 aka Revo Arka Giri Soekatno /
15c GNU Free Documentation License.
16 M338 / Public Domain.
Link da Fonte
Data do
Acesso
Acervo SEE-PE
03/05/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_
Circuit_Equivalents.svg
03/05/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RL_Ser
ies_Open-Closed.svg
03/05/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electri
c_current,_by_Leo_Daft.png
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Farada
y_emf_experiment.svg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Countr
y_ham.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SaltIn
WaterSolutionLiquid.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Feng_S
hui_Christal_01.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Marble
s_in_glass.jpg
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_(coconut_wood)_in_Klaten,_Java.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hand_
tools.jpg
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