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Eletricidade Professor: Ricardo Silvério Gomes Pinheiro Disciplina: Fundamentos de Eletrônica FAI – Faculdade de Iporá Relembrando Condutor, semicondutor e isolantes. Resistividade. Resistência, tensão elétrica, potência e corrente. Cálculo kWh. Influência da temperatura O aumento da temperatura torna um material condutor menos condutor. O aumento da temperatura torna um material semicondutor mais condutor. Corrente elétrica é a movimentação de cargas elétricas por um condutor. Quem movimenta de fato são os elétrons, e não os prótons. Corrente contínua e alternada Corrente contínua: corrente constante, apresentando pólos positivo e negativo definidos. É a produzida por pilhas e baterias. Corrente alternada: corrente pulsante, apresentado pólos denominados fase e neutro, onde o fase pode ser positivo ou negativo. Corrente contínua e alternada Redes elétricas no Brasil No Brasil as redes são de 110 V ou 220 V. Porém a 110 V quase não é utilizada mais, pois nas redes de 110 V é oferecida a voltagem de 127 V, que é mais eficaz e melhor por causar menos quedas. Aos poucos a 110 V vai deixando de ser usada. Duas fases defasadas de 127 V produz uma de 220 V. Duas fases defasadas de 220 V produz uma de 380 V. Dispositivos elétricos Resistor: dispositivo elétrico cuja função é dissipar energia na forma de calor. Qual a resistência de cada um? Associação de resistores Símbolo dos resistores: Pode ser em série ou paralelo Em série Na associação em série a corrente elétrica é a mesma em todos os resistores, mas a tensão é dividida proporcionalmente entre cada resistor. Exemplos: Dois resistores de resistência R1 = 5 Ω e R2 = 10 Ω são associados em série fazendo parte de um circuito elétrico. A tensão que alimenta o circuito é igual a 100V. Nessas condições, determine a corrente que passa pelos resistores e a tensão em cada resistor. Em paralelo ou Na associação em paralelo a corrente elétrica se divide proporcionalmente entre os resistores e a tensão elétrica é a mesma para todos. Exemplo: Dois resistores de resistência R1 = 5 Ω e R2 = 10 Ω são associados em paralelo fazendo parte de um circuito elétrico. A tensão que alimenta o circuito é igual a 100V. Nessas condições, determine a corrente que passa pelos resistores e a tensão em cada resistor. Associação mista Qual a resistência equivalente e a corrente do circuito se a voltagem de alimentação é 12 V? Dispositivos elétricos Fusível: dispositivo que tem como função proteger os circuitos elétricos de sobrecargas. O condutor se funde. Disjuntor: dispositivo que tem como função proteger os circuitos elétricos de sobrecargas. A chave desliga. Dispositivos elétricos Gerador: dispositivo que tem a função de transformar qualquer outro tipo de energia em energia elétrica. Receptor: dispositivo que tem a função de transformar energia elétrica em qualquer outra forma de energia. Motores elétricos são receptores que transformam elétrica em energia mecânica. Símbolos gerador de corrente alternada gerador de corrente contínua Dispositivos elétricos Capacitor: dispositivo que armazena cargas elétricas. Transformador: dispositivo cuja função é elevar ou abaixar tensões elétricas. Capacitores Símbolo: Capacitância C= capacitância em farad Q= carga elétrica em coulomb V= voltagem Ε0= permissividade dielétrica no vácuo A= área das placas d= distância entre as placas Exemplos Ε0 = 8,85∙10 -12 F/m k = permissividade relativa Vácuo 1 Ar (CNTP) 1,0006 Papel 1,8 a 2,6 Parafina 2,0 a 2,5 Óleos minerais 2,2 Borracha 2,5 a 2,8 Papel parafinado 2,5 a 4,0 Madeira 2,5 a 6,8 Vidro 3,4 a 10 Enxofre 3,8 a 4,2 Quartzo 4,3 a 4,6 Baquelita 4,5 a 7,5 Mica 6,0 Mármore 8,5 Água 81 Quer-se construir um capacitor de placas paralelas usando borracha como dielétrico. A capacitância do capacitor deve ser 0,01 µF e as placas devem estar a 0,5 cm uma da outra. Qual é a área mínima que as placas do capacitor podem ter? Se esse capacitor estiver ligado a 6000 V, qual a carga máxima armazenada? Calcule a carga elétrica adquirida por um capacitor de 100 μF, quando conectado a uma fonte de tensão de 120 V. Calcule a tensão elétrica que um capacitor de 2 μF precisa para armazenar uma carga de 10 mC. Transformadores O transformador é um dispositivo constituído de duas bobinas, sendo uma com mais espiras e outra com menos espiras, com a função de elevar ou abaixar uma tensão elétrica. Transformadores Equação do transformador: N1/N2 = V1/V2 1- qual a voltagem de saída de um transformador 4:1, cuja voltagem de entrada é 15 000 V? A tensão elétrica fornecida pelas empresas energéticas em alguns estados do Brasil é 220V, porém muitos aparelhos domésticos trabalham com tensões bem inferiores e já possuem transformadores integrados. Supondo que um aparelho funcione com tensão elétrica de 20V e possua um transformador integrado com 1500 espiras no enrolamento primário. Quantas espiras são necessárias no enrolamento secundário para que a tensão não supere os 20V? Tensão, ddp ou voltagem Vp ----------- tensão de pico Vca = Vp/ π -------- tensão média alternada Vrms = Vp / 2 ------- tensão eficaz Tensão eficaz = (realmente sentida) Tensão, ddp ou voltagem Tensão, ddp ou voltagem Sobre a rede de 220V, diga qual: a) A tensão RMS? b) A tensão de pico? c) A tensão média
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