Eletricidade basica
Primeira EDIЗГO Werther Serralheiro MINISTЙRIO DA EDUCAЗГO SECRETARIA DE EDUCAЗAO MEDIA E TECNOLOGICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAЗГO TECNOLУGICA DE SANTA CATARINA UNIDADE DE ENSINO Apostila de Eletricida Desenvolvida pelo Pr Professor de 10 e 20 OF43 p lheiro ino de Araranguб para a Disciplina de ELETRICIDADE BASICA do curso Tйcnico em Eletromecвnica A reproduзгo desta apostila deverб ser autorizada pelo CEFET SUMARIO Eletricidade Estбtica 5 1. 1 O Бtomo Associaзгo de Capacitores 39 5. 8 Energia Elйtrica de um Capacitor 41 5. Reatвncia Capacitiva (xc) 42 – Indutores 6. 1 ndutвncia 6. 2 Reatвncia Indutiva (XL) 45 6. 3 2 3 estб sempre em equilнbrio, ou seja, contйm o mesmo nъmero de prуtons e elйtrons. Como cargas contrбrias se anulam, e o elйtron e prуton possuem o mesmo valor absoluto de carga elйtrica, isto torna o бtomo natural num бtomo neutro. ELETRICIDADE prof. MEng. Werther Serralheiro UNIDADE DE ENSINO DE ARARANGUБ 6 1. 1 . 1 Бtomo Estбvel e Instбvel Um бtomo й estбvel como vimos anteriormente, quando a quantidade de energia dos elйtrons (-) e dos prуtons (+) sгo iguais.
Como os elйtrons stгo divididos em camadas distanciadas proporcionalmente do nъcleo, os mesmo possuem energias diferentes, chamados nнveis de energia. O n[vel de energia de um elйtron й diretamente proporcional a distвncia do seu nucleo. Os elйtrons situados na camada mais externa sгo chamados de elйtrons de valкncia. Quando estes elйtrons recebem do meio externo mais energia, isto pode fazer com o elйtron se desloque para um nнvel de energia 43 negativas que era igual deixa de existir. Um corpo passa a ter excesso e outro falta de elйtrons.
O corpo com excesso de elйtrons passa a ter uma carga com olaridade negativa, e o corpo com falta de elйtrons terб uma carga com polaridade positiva. CARGAS ELETRICAS IGUAIS SE REPELEM CARGAS OPOSTAS SE ATRAEM. 1. 3 7 O Coulomb A quantidade de carga elйtrica que um corpo possui й dada pela diferenзa entre nъmero de prуtons e o nъmero de elйtrons que o corpo tem. A quantidade de carga elйtrica й representada pela letra Q, e й expresso na unidade COULOMB A carga de 1 C = 6,25×1 018 elйtrons.
Dizer que um corpo possui de um Coulomb negativo ( -Q ), si 4 43 corpo possui 6,25×1018 elйtrica difere da corrente elйtrica. Q representa um acъmulo de arga, enquanto a corrente elйtrica mede a intensidade das cargas em movimento. Prof. MEng. Werther Serralheiro SECRETARIA DE EDUCAЗГO MЙDIA E TECNOLУGICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAЗAO TECNOLOGICA DE SAN A 1. 5 8 Campo Eletrostбtico Toda carga elйtrica tem capacidade de exercer forзa. Isto se faz presente no campo eletrostбtico que envolve cada corpo carregado.
Quando corpos com polaridades opostas sгo colocados prуximos um do outro, o campo eletrostбtico se concentra na regiгo compreendida entre eles. Se elйtron for abandonado no ponto no interior desse campo, ele erб repelido pela carga negativa e atraнdo pela carga positiva. Quando nгo hб transferкncia mediata de elйtrons do/para um corpo carregado, diz-se que a car a esta em repouso. A eletricidade em repouso s 3 й representada pela letra E ou U. Ex. : Qual o significado da tensгo de uma bateria ser igual a 6 V? 2 – Eletrodinвmica 2. 1 Corrente Elйtrica Determinados materiais, quando sгo submetidos a uma fonte de forзa eletromotriz, permitem uma movimentaзгo sistemбtica de elйtrons de um бtomo a outro, e й este fenфmeno que й denominado de corrente elйtrica. Pode-se dizer, entгo que cargas elйtricas em movimento ordenado formam a corrente elйtrica, ou seja, corrente elйtrica й o fluxo de elйtrons em um meio condutor. A corrente elйtrica й representada pela letra e sua unidade fundamental й o Ampаre.
Define-se IA como sendo 6 43 de 1 C (6,25 x 10 18 e) аs duas extremidades de um fio de cobre, uma diferenзa de potencial, a tensгo aplicada faz com que os elйtrons se desloquem. Esse deslocamento consiste num movimento de elйtrons a partir do ponto de carga negativa —Q numa extremidade do fio, seguindo atravйs deste e chegando а carga ositiva na outra extremidade. O sentido do movimento de elйtrons й de – para +. Este й o fluxo de elйtrons. No entanto para estudos convencionou-se dizer que o deslocamento dos elйtrons й de + para – Este й o chamado de fluxo convencional da corrente elйtrica.
Exercнcios 1) Em uma seзгo transversal de um fio condutor circula uma carga de 10 C a cada 2 s. Qual a intensidade de corrente? 2) Um fio percorrido por uma corrente de 1 A deve conduzir atravйs da sua seзгo transversal uma carga de 3,6 C. Qual o tempo necessбrio para isto ? 3) Qual a carga acumulada quando uma corrente de 5 A carrega m isolante durante 5 s? UNIDADE DE ENSINO DE A considerar que os condutores tenham a forma de um fio cilнndrico como mostra a figura abaixo.
Esta й a forma largamente utilizada tanto na transmissгo elйtrica como na construзгo de resistores. Considere vбrios fios condutores de mesmo material, mesma бrea de secзгo transversal de comprimentos diferentes. Verifica-se que quanto maior o comprimento tanto maior й a resistкncia do fio. Entгo, a resistкncia й diretamente proporcional ao comprimento do fio. Matematicamente: Se tomarmos vбrios condutores de mesmo material, mesmo omprimento, mas de diвmetro diferentes, verificamos que a resistкncia й inversamente proporcional а бrea da seзгo reta do fio.
Relacionando as duas conclusхes acima, obtemos: Elйtrico A energia elйtrica pode ser convertida em outras formas de energia. Quando os elйtrons caminham no interior de um condutor, eles se chocam contra os бtomos do material de que й feito o fio. Nestes choques, parte da energia cinйtica de cada elйtron se transfere aos бtomos que comeзam a vibrar mais intensamente. No entanto, um aumento de vibraзгo significa um aumento de temperatura. O aquecimento provocado pela maior vibraзгo dos бtomos й um fenфmeno fнsico a que damos o nome de efeito joule. ? devido a este efeito joule que a lвmpada de filamento emite luz. Inumeras sгo as aplicaзхes prбticas destes fenфmenos. Exemplos: chuveiro, ferro de engomar, ferro elйtrico, fusнvel, etc… O efeito joule й o fenфmeno responsбvel pelo consumo de energia elйtrica do circuito, quando essa energia se transforma em calor. O componente que realiza essa transformaзao й o resistor, que possui a capacidade de se opor ao fluxo de elйtrons (corrente elйtrica). Sнmbolo: MINISTERIO DA EDUCAЗAO CENTRO FEDERAL DE EDUCA AO TECNOLOGICA DE SANTA In.
O Fнsico alemгo George Simon Ohm, verificou que o quociente da tensгo aplicada pela respectiva corrente circulante era uma constante do resistor. = Constante = R II 12 In A resistкncia elйtrica nгo depende nem da tensгo, nem da corrente elйtrica, mas sim da temperatura e do material condutor. Exercнcios. Calcule: 50 n; IOV; E: V; 5mA; R: ? E: 180 V; 30 n; E: 220 V; I ? 14 2. 2. 3 Cуdigo de Cores para Resistores O cуdigo de cores й a con 0 DF 43 a para identificaзгo de