1 Grandezas elétricas, unidades, notação e prefixos

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Eletricidade Básica Aula 1 
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 Sumário 
 
Eletricidade Básica – 80 horas/ aula ............................................................................. 2 
Bibliografia Básica ....................................................................................................... 2 
Bibliografia Complementar .......................................................................................... 2 
Ementa ...................................................................................................................... 2 
Avaliação .................................................................................................................. 3 
Aula em laboratório .................................................................................................. 3 
Atividade prática supervisionada.............................................................................. 3 
Grandezas elétricas, unidades, notação e prefixos ....................................................... 4 
Tensão elétrica (V) ou diferença de potencial (ddp) ..................................................... 4 
Corrente elétrica (A) ..................................................................................................... 5 
Potência elétrica (P) ...................................................................................................... 5 
Condutores e isolantes .................................................................................................. 6 
Materiais condutores................................................................................................. 6 
Materiais isolantes .................................................................................................... 6 
Materiais semicondutores ......................................................................................... 6 
Múltiplos e Submúltiplos ............................................................................................. 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Eletricidade Básica – 80 horas/ aula 
Bibliografia Básica 
 
AHMED, Ashfaq. Eletrônica de potência. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006. 479p. 
ISBN 85-87918-03-6. 
MEDEIROS FILHO, Solon de. Fundamentos de medidas elétricas. 2.ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Dois, 1981. 307p. 
TIPLER, Paul A. Física para cientistas e engenheiros: eletricidade e magnetismo, ótica. 
5ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2006. 3v., il. ISBN 85-216-1463-2. 
 
Bibliografia Complementar 
 
CREDER, Hélio. Instalações elétricas. 14.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 479p. ISBN 
85-216-1299-0. 
GOLDEMBERG, José; LUCON, Oswaldo. Energia, meio ambiente e desenvolvimento. 
3.ed. rev. amp. São Paulo, 2008. 396p. ISBN 978-85-314-1113-7. 
GUSSOW, Milton; PERTENCE JÚNIOR, Antonio. Eletricidade básica. 2.ed. São 
Paulo: Pearson Makron Books, 2005. 639p. ISBN 85-346-0612-9. 
MONTICELLI, Alcir; GARCIA, Ariovaldo. Introdução a sistemas de energia elétrica . 
Campinas: Unicamp, 2003. 251p. ISBN 85-268-0662-9. 
ROBBA, C. C. B. de O. H. P. S. N. K. . e E. J. Introdução a sistemas elétricos de 
potência. 2.ed. Edgard Blücher, 1996. 
 
Ementa 
– Conceitos básicos de eletricidade. Grandezas elétricas: corrente, tensão e resistência 
elétrica. Lei de Ohm. Potência elétrica. 
 
– Circuitos em série e paralelo. 
– Ponte de Wheatstone e Transformação. 
– Força Eletromotriz. Capacitores: série, paralelo, misto. 
– Análise de Circuitos. 
– 1ª e 2ª Leis de Kirchhoff. 
– Método de análise das malhas. 
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Avaliação 
– 2 avaliações – peso 8 
 
Aula em laboratório 
– 2 aulas 
 
Atividade prática supervisionada 
– 4 APS – peso 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Grandezas elétricas, unidades, notação e prefixos 
 
A maioria das grandezas elétricas expressas em unidades do Sistema Internacional de 
Unidades (SI) leva o nome de grandes cientistas, por exemplo: V, para volt (em 
homenagem a Alessandro Volta); A, para ampère (André Marie Ampère); e W, para watt 
(James Watt). Note que volt, ampère e watt são grafados com letras minúsculas, e seus 
símbolos, em maiúscula. As regras para a grafia correta das unidades e seus símbolos 
são encontradas no site do Inmetro (http://www.inmetro.gov.br/consumidor/ 
UnidLegaisMed.asp). 
 
O nome da grandeza deve ser grafado no plural quando for o caso (1 volt, 2 volts), 
enquanto o símbolo permanece sempre no singular e sem ponto no final (2 V, e não 2 
Vs). Serão usadas, ainda, potências de 10 para a descrição das grandezas, porque assim 
é possível trabalhar mais facilmente com valores muito grandes ou muito pequenos. 
 
Deve-se também ter cuidado em respeitar o uso de maiúscula ou minúscula nos 
prefixos, cujas regras para a grafia correta são encontradas na mesma página do Inmetro 
citada no parágrafo anterior. 
 
Tensão elétrica (V) ou diferença de potencial (ddp) 
 
Dados dois pontos A e B, com potenciais VA e VB respectivamente, define-se tensão 
entre os pontos A e B ou diferença de potencial entre os pontos A e B como: 
UAB = VA – VB. 
Em circuitos elétricos, a diferença de potencial é imposta por geradores ou baterias. A 
figura 1 ilustra o símbolo de um gerador de tensão contínua, com a ponta da flecha; o 
traço maior do símbolo indica o ponto de maior potencial (terminal positivo, +). 
 
 
Fig. 1.1 - Fonte de tensão C.C 
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Corrente elétrica (A) 
 
Ao conectarmos um fio aos terminais do gerador da figura 1.2, os elétrons circularão do 
terminal negativo ao positivo, sob o efeito da diferença de potencial entre ambos. O 
fluxo de elétrons, chamado de corrente elétrica, é análogo ao fluxo de água (vazão) 
entre os reservatórios sob a ação da diferença de pressão entre eles. 
 
Assim como a vazão de água é medida em litros por segundo, a vazão de elétrons, ou 
seja, a corrente, é medida em termos da quantidade de carga que atravessa o condutor 
por segundo, também denominada ampère (A). 
 
 
Fig. 1.2 - Fluxo de corrente em condutor 
 
Observação: O sentido real da corrente elétrica corresponde ao movimento dos elétrons 
saindo do terminal negativo do gerador em direção ao terminal positivo (figura 1.2). Na 
prática, porém, adota-se o sentido convencional de corrente, que é o oposto do 
sentido real, ou seja, sai do terminal positivo em direção ao negativo. 
 
Potência elétrica (P) 
 
A potência elétrica P indica quanto trabalho e (ou energia) é realizado em um intervalo 
de tempo. 
 
É pode ser calculada pelo produto da tensão U e da corrente I no circuito. Na figura 1.4, 
tanto a potência fornecida pelo gerador (com tensão U em seus terminais e fornecendo 
uma corrente I) como a consumida pela carga (com tensão U em seus terminais e 
consumindo uma corrente I) são definidas pela equação P = U.I. 
 
A unidade de medida da potência é o watt (W), termo adotado em homenagem ao 
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cientista escocês James Watt. 
 
 
Fig. 1.4 – Circuito com carga e fonte de tensão 
 
 
Condutores e isolantes 
 
Os metais em geral apresentam em seus átomos poucos elétrons na última camada 
(exemplo: cobre: 2,8,18,1 e alumínio: 2,8,3), e uma grande facilidade de liberação 
desses elétrons. Com isso, ocorre nas condições ambientais grande quantidade de 
elétrons livres em movimento desordenado no interior desses materiais. 
Por essa razão os metais são classificados como bons condutores elétricos, pois 
permitema circulação de corrente elétrica, que consiste do movimento ordenado de 
elétrons livres através do condutor, produzido por ação de uma fonte de energia elétrica. 
Assim sendo, o grau de facilidade de liberação de elétrons de seus átomos permite 
classificar eletricamente os materiais em: 
Materiais condutores 
 
São materiais que apresentam grande facilidade de liberação de elétrons. 
Exemplos: cobre, prata, ouro, alumínio. 
Materiais isolantes 
 
São materiais que apresentam extrema dificuldade de liberação de elétrons. 
Exemplos: vidro, borracha, plástico. 
Materiais semicondutores 
 
São materiais intermediários, no seu estado natural se localizam entre condutores e 
isolantes, mas podem se tornar melhores condutores através da mistura (dopagem) com 
outros elementos (fósforo, alumínio, boro ou gálio), passando de estado de isolante para 
condutor pelo aquecimento ou pela aplicação de tensão. 
Exemplos: silício, germânio. 
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Múltiplos e Submúltiplos 
 
Prefixos das unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI) 
 
Múltiplos: 
K = quilo = 1 000 = 103 
M = mega = 1 000 000 = 10
6
 
G = giga = 1 000 000 000 = 10
9
 
T = tera = 1 000 000 000 000 = 10
12 
 
Submúltiplos: 
m = mili = 0,001 = 10
-3
 
µ = micro = 0,000 001 = 10
-6
 
n = nano = 0,000 000 001 = 10
-9
 
p = pico = 0,000 000 000 001 = 10
-12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
GUSSOW, M. Eletricidade básica. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1985. 
MALVINO, A.,BATES, D. J. Eletrônica. 7. ed. Porto Alegre: Editora Amgh. v. 2, 2008. 
MICHELS, MÁRCIO. Modulo I Eletricidade. Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina 
- Unidade São José – 2009.