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Circuitos Elétricos, Corrente Elétrica e Capacitância Circuitos Elétricos, Corrente Elétrica e Capacitância Prof.ª Renata Rios Circuitos ElétricosCircuitos Elétricos Circuitos Elétricos Circuito elétrico é uma ligação de elementos, como geradores, receptores, resistores, capacitores, interruptores, feita por meio de fios condutores, formando um caminho fechado que produz uma corrente elétrica. Circuito Elétrico Simples Circuitos Elétricos Os circuitos elétricos são utilizados para ligar dispositivos elétricos e eletrônicos de acordo com suas especificações de funcionamento, referentes à tensão elétrica (ddp) de operação e à corrente elétrica suportada pelo dispositivo. Além disso, são usados para distribuição da energia elétrica em residências e indústrias, conectando diversos dispositivos elétricos por meio de fios condutores, conectores e tomadas. Elementos necessários do Circuito elétrico ➔ Os circuitos elétricos são compostos por 3 elementos básicos, sendo eles: ● Fonte de tensão (gerador) – pilhas, baterias... ● Carga (receptores) – lâmpadas, TVs, computadores ● Condutor (fios, cabos) Representação Esquemática de Circuito elétrico Gerador (fonte de tensão – pilhas, baterias, tomadas) -Voltagem- Condutor (fios, cabos elétricos) Receptores (carga) - Como funciona um circuito elétrico? ➔ Quando se aplica uma diferença de potencial em um circuito elétrico usando, por exemplo, uma pilha ou bateria, os elétrons passam a fluir nesse circuito até que essa pilha descarregue por completo. Parte da energia de cada um desses elétrons é, então, captada e utilizada pelos diferentes elementos do circuito, transformando-a em diferentes formas de energia, como luz, som, movimento, calor, etc. e e e e Símbolos de alguns componentes elétricos Corrente ElétricaCorrente Elétrica Corrente Elétrica ● É o movimento ordenado de cargas elétricas no interior de um condutor, visto que normalmente há movimentação desordenada dos elétrons livres, ou de portadores de carga, por causa da agitação térmica ● Quando os pontos A e B de um fio condutor são ligados a uma pilha, fica estabelecida uma diferença de potencial (ddp) U AB bem como um campo elétrico E entre esses pontos no interior do fio SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA(CONVENCIONAL) ● Convencionou-se para o sentido da corrente elétrica o sentido contrário ao do movimento das cargas negativas livres. É no sentido do campo elétrico Efeitos da Corrente Elétrica Intensidade da Corrente Elétrica ΔQ = Q = n.e → e= carga elementar = 1,6. 10-19 Corrente Alternada e Contínua ● A corrente contínua, abreviada pela sigla “CC” ou do termo em inglês Direct Current (DC), é todo tipo de corrente que, quando percorrida em um circuito, não altera seu sentido de circulação. Portanto, todo circuito CC possui polaridade positiva (+) e negativa (-). A corrente contínua apresenta apenas uma polaridade, positiva ou negativa. Corrente Alternada e Contínua ● A corrente alternada possui essa nomenclatura, pois como o próprio nome já diz, altera o seu sentido de circulação dentro do circuito, periodicamente. ● Os tipos mais comuns de corrente alternada são as ondas senoidais e quadradas, que variam suas intensidades de um máximo positivo (+) a um máximo negativo (-) dentro de um intervalo de tempo, como exemplificado na figura abaixo. Exemplo de CA quadrada (esquerda) e CA senoidal (direita) Exercícios Resolvidos ● Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 12,0 C a cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em ampères, é igual a: a) 0,08 b) 0,20 c) 5,00 d) 7,20 e) 120 i = |Q| Δt i = 12/60 (1 minuto = 60s) i = 0,20 Å’ Capacitores e CapacitânciaCapacitores e Capacitância Capacitores ● Capacitores são dispositivos utilizados para o armazenamento de cargas elétricas. Quando ligados a uma diferença de potencial, um campo elétrico forma-se entre suas placas, fazendo com que os capacitores acumulem cargas em seus terminais. ● A função mais básica do capacitor é a de armazenar cargas elétricas em seu interior. Durante as descargas, os capacitores podem fornecer grandes quantidades de carga elétrica para um circuito. Capacitores É praticamente impossível encontrarmos algum circuito eletrônico que não contenha esse tipo de dispositivo. Existem diversos tipos de capacitores, com características e usos diferentes. Símbolos do capacitor Capacitância ● A capacitância ou capacidade é a grandeza elétrica de um capacitor, que é determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa o capacitor numa determinada freqüência. ● Unidade = farad (símbolo F) - valor que deixará passar uma corrente de 1 ampere quando a tensão estiver variando na razão de 1 volt/s ● A capacitância pode ser medida pela seguinte fórmula: C = q U q = quantidade de carga dada em Coulomb (C) U = ddp = diferença de potencial dado em Volts (V) ● Quanto maior for o material, maior capacitância ele terá. Associação de Capacitores Onde Q = C.V Exercício Resolvido ● Três capacitores são ligados em série, a capacitância do primeiro é expressa por C1=5µF ,assim segue C2=3µF e C3= 7µF esta associação esta combinada por uma ddp de 12V. Pede-se a) A capacitância equivalente (Ceq). b) A carga (Q) de cada capacitor. c) A diferença de potencial elétrico (ddp) de cada capacitor. Exercício resolvido - resolução a) C eq = 1 = 1 + 1 + 1 = 1 + 1 + 1 = 21+35+15 = C eq C 1 C 2 C 3 5µ 3µ 7µ 105µ (m.m.c) = 71 => C eq = 105µ = 1,48µ 105µ 71 b) Q=const; Q1=Q2=Q3 Q = C . U = 1,48µ . 12 = 17,76 C c) Capacitor 1 -> U=Q/C1 = U = 17,7µC/5µF = 3,6V Capacitor 2 -> U=Q/C2= U=17,7µC/3µF = 5,9V Capacitor 3 -> U=Q/C3=U=17,7µC/7µF = 2,5V MAPA MENTAL Sites de apoio ● https://vocenaeletrica.com/aprenda-de-modo- facil-o-que-e-um-circuito-eletrico/ ● https://www.youtube.com/watch? v=C54Cp819Ebc ● https://www.respondeai.com.br/conteudo/ eletrica/circuitos-em-regime-transitorio/ capacitores/1318 ● https://www.youtube.com/watch? v=HoovJNr4Bq4 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26
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