2. Eletricidade Básica Conceitos Introdutórios

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Eletricidade 
Básica
Introdução à Eletricidade
Corrente Elétrica
Tensão Elétrica
Resistência Elétrica
Código de Cores
Circuito Elétrico
Lei de Ohm
Introdução a Eletricidade
Constituição da Matéria
 Matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar 
no espaço.
 A matéria é constituída de moléculas que, por sua vez, 
são formadas de átomos.
 O átomo é 
constituído de 
um núcleo e 
eletrosfera, 
onde 
encontramos 
os:
 Elétrons
 Prótons
 Nêutrons
Introdução a Eletricidade
Natureza da Eletricidade
 Eletricidade é o fluxo de elétrons de átomo para 
átomo em um condutor.
Introdução a Eletricidade
Natureza da Eletricidade
 Cada elemento tem sua 
própria estrutura atômica, 
porém cada átomo de um 
mesmo elemento tem igual 
número de prótons e elétrons.
 O elemento cobre é muito 
empregado em sistemas 
elétricos, porque é um bom 
condutor de eletricidade.
 O átomo de cobre contém 29 
prótons e 29 elétrons. Os 
elétrons estão distribuídos em 
quatro camadas ou anéis. 
 Deve-se notar, porém, que 
existe apenas um elétron na 
última camada (anel exterior).
Introdução a Eletricidade
Natureza da Eletricidade
 Elementos cujos átomos tem menos de quatro elétrons em 
seus respectivos anéis exteriores são geralmente 
denominados “bons condutores”.
 Elementos cujos átomos têm mais de quatro elétrons em seus 
respectivos anéis exteriores são maus condutores. São, por 
isso, chamados de isolantes.
 Em síntese:
o átomos têm elétrons em órbita ao redor de um núcleo com 
prótons;
o cada átomo contém igual número de elétrons e prótons;
o os elétrons ocupam camadas ou anéis, nos quais orbitam 
em volta do núcleo;
o átomos que possuem menos de quatro elétrons no seu 
anel exterior são bons condutores de eletricidade 
(exemplo: cobre).
Introdução a Eletricidade
Natureza da Eletricidade
 Já se determinou que os átomos possuem partículas 
chamadas prótons e elétrons. Essas partículas tem 
determinadas cargas:
 Prótons - cargas positivas (+)
 Elétrons - cargas negativas (-)
 Os prótons, no núcleo, atraem os elétrons, mantendo-os em 
órbita. Desde que a carga positiva dos prótons seja igual a 
carga negativa dos elétrons, o átomo é eletricamente 
neutro.
 Entretanto, essa igualdade de cargas pode ser alterada; se 
elétrons são retirados do átomo, este se torna carregado 
positivamente(+).
 Assim sendo:
o átomos carregados negativamente - maior número de 
elétrons;
o átomos carregados positivamente - menor número de 
elétrons;
Corrente Elétrica
Introdução
Corrente Elétrica
Introdução
 Portanto, os elétrons livres se deslocam de um átomo 
para outro de forma desordenada, nos materiais 
condutores.
 E se fosse possível alinhar os elétrons livres de tal forma a 
se deslocarem de forma ordenada? Seria possível? E o 
que seria esse movimento ordenado de elétrons?
Corrente Elétrica
Definição
 Considerando que nos terminais do material seja 
possível termos de um lado um pólo positivo e de outro 
um pólo negativo, o movimento dos elétrons toma um 
determinado sentido, da seguinte maneira:
 Os elétrons (-) são atraídos pelo pólo positivo e repelidos 
pelo negativo.
 Assim, os elétrons livres passam a ter um movimento 
ordenado (todos para a mesma direção).
 A este movimento ordenado de elétrons damos o nome 
de CORRENTE ELÉTRICA.
Corrente Elétrica
 Esse fluxo ou corrente de elétrons continuará, enquanto 
as cargas positivas e negativas forem mantidas nos 
extremos do fio (carga de sinal contrário atraindo-se).
 Isso é fenômeno da eletricidade atuando, de onde se 
conclui: eletricidade é o fluxo de elétrons de átomo 
para átomo em um condutor.
Corrente Elétrica
Unidade de medida da corrente elétrica
 Para se expressar a quantidade de corrente elétrica 
utilizamos o ampère. E utilizamos a letra ‘I’ para 
representar a corrente em circuitos elétricos.
 Exemplo:
o I = 3 ampères
o I = 3A
Múltiplos e submúltiplos
Corrente Elétrica
Múltiplos e submúltiplos
 Para corrente inferiores 
podemos utilizar o 
miliampère (mA) ou o 
microampère (A).
 Para correntes superiores 
podemos utilizar 
kiloampère (KA) ou o 
megampère (MA).
 Exemplo:
o I=2mA = 0,002A
o I=6KA = 6.000A
Exercícios
1. Quanto ampères vale 
uma corrente elétrica 
de 30mA e uma de 
20KA?
2. Uma corrente de 0,5A 
possui quantos 
miliampères?
3. Uma corrente de 300A 
vale quanto em KA?
4. 800A vale quantos 
ampères?
5. Quantos microampères 
possui uma corrente de 
150mA?
6. 0,25KA vale quantos 
miliampères?
7. 10.000KA vale quanto 
em MA?
Tensão Elétrica
Introdução
 Vimos anteriormente que a corrente elétrica é o 
movimento ordenado de elétrons num fio condutor.
 Entretanto para que haja este movimento é necessário 
que alguma força, ou pressão, apareça nos terminais 
deste condutor. 
Tensão Elétrica
Introdução
 Dessa forma, como existe uma diferença de potencial 
aplicada aos terminais do fio, um fluxo de elétrons se 
movimentará pelo mesmo. 
 A esta ”pressão elétrica” chamamos: diferença de 
potencial (ddp) ou tensão elétrica.
Definição
 Tensão Elétrica é a 
força, ou pressão 
elétrica, capaz de 
movimentar 
elétrons 
ordenadamente 
num condutor.
Tensão Elétrica
 Podemos lembrar inclusive de uma analogia feita a 
um sistema hidráulico, onde observamos que a 
água fluirá, através do cano, até que as ”pressões” 
dos dois reservatórios se igualem.
Tensão Elétrica
 Supondo agora dois 
corpos A e B que 
possuem cargas elétricas 
diferentes.
 O corpo A tem maior 
número de elétrons do 
que o corpo B; então 
dizemos que ele tem 
maior “potencial 
elétrico”.
 Ligando-se os corpos A e 
B com um condutor, o 
“potencial elétrico” de A 
empurra os elétrons para 
B, até que se igualem os 
potenciais.
 Comparando-se os dois 
casos, podemos dizer 
que o potencial elétrico 
é uma “pressão elétrica” 
que existe nos corpos 
eletrizados.
Tensão Elétrica
Portanto dizemos que:
 Tensão elétrica é a pressão exercida sobre os elétrons para 
que estes se movimentem.
 O movimento dos elétrons através de um condutor é o que 
chamamos de corrente elétrica.
 Para que haja corrente elétrica é necessário que haja uma 
diferença de potencial entre os pontos ligados.
 Os elétrons são ”empurrados” do potencial negativo para o 
potencial positivo.
Tensão Elétrica
 Uma carga elétrica tende a passar do ponto de potencial 
maior para outro de potencial menor. O movimento de 
elétrons pelo fio condutor irá igualar os potenciais, cessando-
se em seguida.
 Porém, pretendendo-se manter a corrente elétrica, deve-se 
manter a diferença de potencial nos terminais do condutor. 
 Estes terminais denominam-se pólos e convenciona-se 
chamar positivo o de maior potencial e negativo o outro.
 Para se manter uma diferença de potencial é necessário 
possuir equipamentos que produzam tensão elétricas.
 Esses equipamentos são conhecidos como fontes de tensão 
e podem produzir tensões alternadas ou contínuas.
 É usual tomar como referência de potencial elétrico à terra, a 
qual se atribui o valor zero. Assim, ao firmar que o potencial 
elétrico é positivo ou negativo, diz-se que seu potencial é 
maior ou menor em relação ao da terra.
Tensão Elétrica
Fontes de Tensão Alternada / Contínua
 O equipamento utilizado para o fornecimento de 
tensão alternada é o chamado Alternador ou Gerador 
e seu princípio de funcionamento se dá através da 
indução eletromagnética.
Tensão Elétrica
Fontes de Tensão Alternada / Contínua
 A tensão alternada pode ter os seus valores aumentados ou 
diminuídos com facilidade, (através do emprego de 
transformadores),o que não ocorre com tensão contínua.
 Por isso, as fontes geradoras utilizadas pelas indústrias de 
energia elétrica são fontes de energia alternada.
Tensão Elétrica
Fontes de Tensão Alternada / Contínua
 A fonte mais utilizada para fornecimento de tensão 
continua são as pilhas e baterias.
 Porém a tensão contínua também pode ser obtida 
através de retificadores e inversores.
Tensão Elétrica
Gráficos de tensão 
contínua / alternada
 Podemos observar no 
gráfico, que a tensão 
contínua se mantém 
constante em relação 
ao tempo.
 A tensão alternada é 
variável em relação ao 
tempo tanto na 
polaridade quanto na 
sua intensidade.
Tensão Elétrica
Unidade de Medida da Tensão Elétrica
 VOLT é utilizado como unidade de tensão elétrica, 
representado pela letra “V”. Em circuitos elétricos, 
podemos encontrar a tensão elétrica representadas 
pelas letras ‘E’, ‘U’ ou ‘V’.
 Exemplo: 
 220 volts = 220V
 E = 12V
Múltiplos e Submúltiplos
Tensão Elétrica
Múltiplos e submúltiplos
 Para tensões inferiores 
podemos utilizar o 
milivolt (mV) ou o 
microvolt (V).
 Para tensões elevadas 
podemos utilizar 
kilovolt (KV) ou o 
megavolt (MV).
 Exemplo:
o V=13,8KV = 13.800V
o U=100mV = 0,1V
Exercícios
1. Quantos volts possui 
uma tensão de 69KV?
2. Uma tensão de 
500mV vale quantos 
volts?
3. Uma tensão de 
4.500V possui quantos 
KV?
4. 5mV correspondem a 
quantos V?
5. Quantos volts 
possuem uma tensão 
de 0,8MV?
Resistência elétrica
Definição
 Resistência Elétrica é a oposição que um material oferece à 
passagem da corrente elétrica.
 De um modo geral, os diversos materiais variam em termos de 
”comportamento elétrico”, de acordo com sua estrutura 
atômica. 
 Como sabemos, uns apresentam-se como condutores e 
outros como isolantes.
 Os materiais isolantes são os de maior resistência elétrica, ou 
seja: os que mais se opõem à passagem da corrente elétrica. 
Resistência elétrica
Definição
 Os materiais condutores, apesar de sua boa 
condutividade elétrica, também oferecem 
resistência à passagem da corrente, embora em 
escala bem menor.
Resistência elétrica
Definição
 A resistência elétrica depende do tipo de material 
empregado, do comprimento e da área da seção 
transversal que corrente elétrica deverá atravessar.
 Assim temos que um fio de cobre possui um 
resistência menor que um fio de alumínio de 
mesmo comprimento e largura.
 Fios de cobre de mesma largura mais de 
comprimento diferentes terão resistência 
diferentes.
 Fios de cobre de mesmo comprimento mais com 
largura distinta possuem resistências diferentes.
Resistência elétrica
Resistividade dos Materiais
 É a propriedade característica específica de um 
material, em relação a sua constituição atômica.
 A resistividade é diferente para diferentes materiais, 
sendo ela que determina a maior ou menor 
oposição do material, em relação a corrente 
elétrica.
 Exemplo
o (Cobre) = 1,7 x 10-8.m
o (Aluminio) = 2,8 x 10-8.m
o (Ferro) = 9,7 x 10-8.m
o (Vidro) = 109 - 1012.m
Resistência elétrica
Unidade de medida de resistência elétrica
 O OHM é utilizado como unidade de medida de 
resistência elétrica, sendo representado pela letra 
grega ômega (Ω). Nos circuitos elétricos, utiliza-se a 
letra ‘R’ para representar resistência elétrica.
 Exemplo:
o 320 ohms = 320Ω
o R = 100
Múltiplos e submúltiplos
Resistência elétrica
 Múltiplos e submúltiplos
o Mega-ohm = MΩ
o Kilo-ohm = KΩ
o Mili-ohm = mΩ
o Micro-ohm= Ω
 Exercícios
1. Efetue as conversões de unidades
a. 1K para 
b. 10M para 
c. 120 para 
d. 0,05 para m
e. 200 para m
f. 5.000m para K
g. 4M para K
Resistência elétrica
Resistores
 São componentes eletrônicos que tem a função de 
limitar a corrente elétrica que passa num determinado 
ponto do circuito, e podem ser fabricados com os mais 
diversos valores de resistência. 
 Os resistores mais comuns são os de carbono (grafite), 
filme metálico e o de fio enrolado.
Resistência elétrica
Valores Comerciais de Resistores
 Comercialmente, são encontrados resistores com valores 
padronizados, denominados valores nominais. 
 A tabela seguinte mostra as raízes de cada série, cujos valores 
nominais são seus múltiplos.
Séries de Valores comerciais de Resistores
1ª Série – Resistores de 5%, 10% e 20% de Tolerância
10 12 15 18 22 27 33 39
47 56 68 82
2ª Série – Resistores de 2% e 5% de Tolerância
10 11 12 13 15 16 18 20
22 24 27 30 33 36 39 43
47 51 56 62 68 75 82 91
3ª Série – Resistores de 1% e 2% de Tolerância
100 102 105 107 110 113 115 118
121 124 127 130 133 137 140 143
147 150 154 158 162 165 169 174
178 182 187 191 196 200 205 210
215 221 226 232 237 243 249 255
261 267 274 280 287 294 301 309
316 324 332 340 348 357 365 374
383 392 402 412 422 432 442 453
464 475 487 499 511 523 536 549
562 576 590 604 619 634 649 665
681 698 715 732 750 768 787 806
825 845 866 887 909 931 953 976
Resistência Elétrica
Medição de Resistência Elétrica
 O aparelho utilizado para medir resistência elétrica chama-se 
OHMÍMETRO.
 Quando se deseja medir resistência elétrica de um material, 
deve-se ligar os terminais do ohmímetro aos terminais do 
material.
Cuidados na utilização do ohmímetro
1. A graduação máxima da escala 
deverá ser sempre maior que a 
resistência máxima que se deseja 
medir.
2. A resistência deve ser medida 
sempre com ausência de corrente 
e desconectada do circuito.
3. Evitar choque mecânico do 
aparelho.
4. Usar o aparelho sempre na 
posição correta, para minimizar 
erros de medição.
Código de cores
Exercícios
1. De acordo com as 
cores defina o valor do 
resistor.
a) Vermelho-violeta-
amarelo-ouro
b) Marrom-preto-
vermelho-laranja-
vermelho
c) Violeta-marrom-verde-
prata-marrom
d) Azul-cinza-amarelo-
prata
e) Branco-marrom-laranja-
ouro
f) Marrom-verde-preto-
marrom-vermelho
2. Dado o valor do 
resistor descubra o 
valor resistor.
a) 560 5%
b) 2K 1%
c) 10M 10%
d) 750 2%
e) 90,9K 1%
f) 390 5%
Circuito Elétrico
 A Figura abaixo é uma representação de um circuito elétrico 
simples, onde a chave liga-desliga permite alimentar a 
lâmpada através de uma bateria de tensão contínua. 
 O mesmo circuito está representado de forma esquemática 
ao lado. 
 Temos que qualquer caminho fechado para corrente elétrica 
constitui um circuito elétrico.
Circuito Elétrico
Alguns símbolos
Circuito Elétrico
Noção de curto-circuito
 Este termo é empregado quando há uma ligação direta 
entre um condutor ou equipamento energizado e a terra.
 Um curto-circuito representa uma instabilidade elétrica e seus 
efeitos são mais nocivos que os efeitos causados pelas 
sobrecorrentes.
Tipos de 
curto-circuito
a. trifásico
b. bifásico
c. bifásico à 
terra
d. fase à 
terra
Circuito Elétrico
Diferença entre sobrecorrente e curto-circuito
 No caso das sobrecorrentes, ocorre uma elevação 
gradual em intensidade da corrente elétrica, 
enquanto que na ocasião dos curtos-circuitos a 
corrente elétrica assume valores altíssimos 
instantaneamente.
Circuito Elétrico
Gráficos da Corrente 
Elétrica
 A corrente elétrica 
fornecida a um 
circuito consumidor 
pode ser contínua 
(C.C) ou alternada 
(C.A.), sendo que 
neste último caso ela 
ainda poderá ser 
monofásica (1 fase) 
ou trifásica (3 fases).
Circuito Elétrico
Gráficos da Corrente Elétrica – Corrente Alternada Trifásica
Lei de Ohm
Definição
 Nos circuitos elétricos, os valores da tensão, corrente e 
resistência estão proporcionalmente relacionados entresi por uma lei fundamental da eletricidade, 
denominada “Lei de OHM”.
 A lei OHM determina a seguinte relação: “A corrente 
elétrica num circuito é diretamente proporcional à 
tensão aplicada e inversamente proporcional à 
resistência do circuito”.
Lei de Ohm
 No exemplo anterior, vimos que quando 
aumentamos o valor da tensão elétrica na bateria, 
temos um aumento da corrente elétrica do 
circuito.
 Agora e se mantermos a tensão constante e 
alterarmos o valor da resistência, veremos que a 
corrente elétrica irá diminuir.
Lei de Ohm
Fórmula da Lei de OHM
 A Lei de Ohm é expressa pela seguinte fórmula:
𝑉 = 𝑅 × 𝐼
 Obtemos da mesma Lei outras duas expressões:
𝑅 =
𝑉
𝐼
𝐼 =
𝑉
𝑅
 Exemplo:
 Calcular o valor da corrente elétrica num circuito, 
onde a tensão mede 10V e a resistência é de 20.
𝐼 =
𝑉
𝑅
=
10
20
= 0,5𝐴
Lei de Ohm
 Exemplos
 ... verificamos que a corrente varia no mesmo sentido 
da variação da tensão.
“QUANTO MAIOR A TENSAO, MAIOR SERÁ A CORRENTE”.
“QUANTO MENOR A TENSÃO, MENOR SERÁ A CORRENTE”.
Lei de Ohm
 Exemplos
 ... verificamos que a corrente varia em sentido oposto à 
variação da tensão.
“QUANTO MAIOR A RESISTÊNCIA, MENOR SERÁ A CORRENTE”.
“QUANTO MENOR A RESISTÊNCIA, MAIOR SERÁ A CORRENTE”.