ELETRICIDADE BÁSICA “CC”
Parte I
Prof: Luís Carlos C. Monteiro
[email protected]
Tel: (21)85330025
A Natureza da Eletricidade
Eletricidade Básica
Resumo
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A Estrutura do átomo
A Carga Elétrica
O Coulomb
O Campo Eletrostático
Diferença de Potencial
A Corrente Elétrica
Fontes de Eletricidade
Eletricidade Básica
A Estrutura do átomo
• A matéria é algo que possui massa e ocupa
lugar no espaço.
Eletricidade Básica
A Estrutura do átomo
• Toda a matéria pode ser classificada em
qualquer um desses dois grupos: elementos ou
compostos.
Eletricidade Básica
A Estrutura do átomo
• Número de prótons de um
átomo determina número
atômico.
• Carga negativa tem o mesmo
valor absoluto que as cargas
positiva. (eletricamente neutro)
• O elétrons possuem energias
diferentes chamas de níveis de
energia
• Elétrons situados na camada
mais externas são chamados de
elétrons de valência.
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Eletricidade Básica
A Estrutura do átomo
• Quando se aplica a certos
materiais energia externa como
calor, luz ou energia elétrica e se
deslocam para um nível mais
alto(estado excitado)
• Se for aplicada ao átomo uma
energia suficiente alguns elétrons
de valência abandonarão o
átomo, este elétrons são
chamado de elétrons livres
• É o movimento dos elétrons
livres que produz a corrente
elétrica.
Eletricidade Básica
A Carga elétrica
Os átomos são capazes de ceder elétrons ou receber elétrons e
assim é possível transferir elétrons de um corpo para outro.
Eletricidade Básica
A Carga elétrica
• Se um átomo ganhar elétrons, a
sua carga elétrica efetiva tornase negativa (íon negativo) e se
número de prótons superar
número de elétrons o átomo
passa a ter uma carga efetiva
positiva (íon positivo).
• Um corpo conterá um excesso
de elétrons, a sua polaridade terá
uma polaridade negativa( - ) caso
o corpo tenha um excesso de
prótons terá uma polaridade
positiva (+).
Eletricidade Básica
Cargas iguais se repelem,
cargas opostas se atraem.
O Coulomb
• A quantidade de carga elétrica que um corpo possui é determinada pela
diferença entre o número de prótons e o número de elétrons Símbolo ( Q ) e
tem como unidade Coulomb C . 1C = 6,25X1018 elétrons.
• O que significa
“+ Q”?
Eletricidade Básica
Campo elétrico
• O Campo elétrico é representado por
linha de forças desenhadas entre os dois
corpos
• As linhas de força indicam o movimento
adquirido pelo elétrons.
• Um corpo carregado manter-se-á
carregado temporariamente, se não houver
transferência imediata de elétrons para o
corpo, neste caso diz-se que a carga está
em repouso.
• A eletricidade em repouso é chamada de
eletricidade estática.
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Diferença de Potencial
• Um carga elétrica é capaz de realizar
trabalho ao deslocar uma carga por
atração ou repulsão.
• A capacidade de uma carga realizar
trabalho e chamada de Potencial.
•Quando uma carga for diferente da outra
haverá uma diferença de potencial
• A soma das diferenças de potencial de
todas as cargas do campo eletrostático é
conhecida como força eletromotriz (fem).
• Unidade fundamental de diferença de
potencial é volt (V) e também é chamada
de TENSÃO ou ddp.
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Diferença de Potencial
TEMOS UMA
DIFERENÇA
DE NÍVEL
D’ÁGUA
Se abrirmos
o registro
Eletricidade Básica
Diferença de Potencial
...NÃO HÁ
MAIS
DESNÍVEL.
Eletricidade Básica
Diferença de Potencial
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Para termos um movimento de água, é necessário um desnível de
água (pressão).
O mesmo acontece com os elétrons.
Para que eles se movimentem, é necessário termos uma pressão
elétrica.
À pressão exercida sobre os elétrons, chamamos de tensão elétrica ou
d.d.p. (diferença de potencial).
Símbolo - V
Unidade - VOLTS (V)
Tensão elétrica - é a pressão exercida sobre os elétrons livres para
que estes se movimentem no interior de um condutor
Eletricidade Básica
.
Corrente Elétrica
•No átomo de um material (considerado condutor), os elétrons da última
camada (elétrons livres), ficam trocando constantemente de átomo.
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Corrente Elétrica
• Se aproximarmos um pólo positivo de um lado e um negativo de outro:
-
+
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Corrente Elétrica
• Estes elétrons passam a ter um movimento ordenado, dando origem à
corrente elétrica.
-
+
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Corrente Elétrica
•Corrente elétrica - é o movimento ordenado dos elétrons no interior de um
condutor.
•Símbolo - I (intensidade de corrente elétrica)
•Unidade - ampère (A)
Eletricidade Básica
Corrente Elétrica
• O sentido do fluxo de elétrons é de um ponto de potencial negativo para o um ponto de
potencial positivo. (Fluxo real da corrente)
• O Fluxo convencional da corrente é de um ponto de potencial positivo para um ponto do
potencial negativo, portanto o sentido da corrente convencional é o sentido das cargas
positivas em movimento. Neste curso será considerado o sentido convencional da
corrente.
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Fontes de Eletricidade
Bateria Química
• Uma pilha química voltaica consiste
numa combinação de materiais que
são utilizados para converter energia
química em energia elétrica. Uma
bateria é constituída pela ligação de
duas ou mais pilhas. Uma reação
química produz cargas opostas em
dois metais diferentes, que servem
como terminais negativo e positivo. Os
metais estão em contato com um
eletrólito.
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Fontes de Eletricidade
•
Gerador:
O gerador é uma máquina na qual se usa a
indutância eletromagnética para produzir
uma tensão por meio da rotação de bobinas
de fio através de um campo magnético
estacionário ou pela rotação de um campo
magnético através de bobinas de fio
estacionárias. Atualmente, mais de 95 por
cento da energia consumida no mundo é
produzida por geradores.
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Fontes de Eletricidade
•
Energia térmica
A produção da maior parte da energia elétrica origina-se pela formação de
energia térmica. O carvão, o óleo ou o gás natural pode ser queimado para
ser liberado grandes quantidades de calor.
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Fontes de Eletricidade
•
Pilhas solares
As pilhas ou células solares convertem energia luminosa diretamente em
energia elétrica. São constituídas de material semicondutor como o silício e
são utilizadas em grandes arranjos em naves espaciais para carregar as
baterias. As pilhas solares são utilizadas também no aquecimento doméstico.
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CORRENTES E TENSÕES CONTÍNUA E ALTERNADA
•
A corrente contínua (dc ou cc) é a
corrente que passa através de um
condutor ou de um circuito
somente num sentido.
•
A corrente Alternada (ca) inverte
ou alterna periodicamente a sua
polaridade.
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