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Eletricidade Básica

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ELETRICIDADE BÁSICA 
APOSTILA DO ELETRICISTA
Formação de Eletricistas
Formação de Eletricistas
Eletricidade Básica- Trilha 1
3Agosto 2013
Eletricidade Básica
Introdução à eletricidade
 
Princípios da Eletrostática:
A eletrostática estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas em repouso.
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, onde se encontram os prótons e os neutrons, e da 
eletrosfera, onde se encontram os elétrons. 
Portanto, o átomo é formado por: 
Elétron:
É a menor partícula encontrada no átomo, com carga negativa. Os elétrons estão 
sempre em movimento em suas órbitas ao redor do núcleo. 
Próton:
É a menor partícula encontrada no átomo, com carga positiva. Situa-se no núcleo 
do átomo.
Nêutron:
São partículas eletricamente neutras, também situadas no núcleo do átomo, 
juntamente com os prótons.
4 Agosto 2013
Formação de Eletricistas
Eletricidade Básica- Trilha 1
Princípios da Eletrodinâmica:
A eletrodinâmica estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas em movimento.
Tomando os princípios da eletricidade o que ocorre se um pedaço de fio condutor de cobre for 
colocado sobre a ação de uma carga positiva em uma extremidade e de uma carga negativa 
noutra extremidade? 
O resultado integrado é uma movimentação (fluxo) de elétrons através do pedaço de fio 
(condutor) entre o pólo negativo (-) e o pólo positivo (+) - (Repulsão e Atração).
O princípio fundamental da eletrostática é conhecido pelo princípio da ATRAÇÃO e REPULSÃO.
Átomos têm elétrons em órbita ao redor de um núcleo com prótons e nêutrons. 
Cada átomo contém igual número de elétrons e prótons. 
Os elétrons ocupam camadas, ou anéis, que orbitam em volta do núcleo. 
Assim sendo: 
Átomos carregados negativamente = maior número de elétrons; 
Átomos carregados positivamente = menor número de elétrons; 
As figuras abaixo exemplificam as afirmações acima: 
 
Figura 1 - Cargas de mesmo sinal se repelem. 
Quando um bastão de borracha é friccionado em um pedaço de lã, elétrons são removidos da lã 
e distribuídos pelo bastão. A lã agora está carregada positivamente e o bastão negativamente. 
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Eletricidade Básica- Trilha 1
5Agosto 2013
Aproximando-se o bastão de uma bola suspensa e eletricamente isolada, ela recebe 
uma parte de carga negativa do bastão. Se retirarmos este bastão e tentarmos ligá-
lo novamente à bola, ela se afastará, ou seja, haverá repulsão. Isto porque cargas 
com o mesmo sinal se repelem. Se ambas as cargas fossem positivas, portanto, 
ocorreria o mesmo fenômeno. 
 
Figura 2 - Atração de diferentes cargas.
O que ocorreria, porém, se um bastão carregado negativamente fosse aproximado 
de uma bola carregada positivamente? 
Pela figura 2, nota-se que a bola se moveria na direção do bastão, sendo atraída 
por ele; da mesma forma, um bastão carregado positivamente atrairia uma bola 
carregada negativamente. Em outras palavras, cargas de sinal contrário se atraem.
Resumindo: 
•	 Elétrons podem ser levados a abandonar seus átomos em muitos materiais; 
•	 Uma energia advinda, por exemplo, de fricção é necessária para causar a fuga 
dos elétrons de seus respectivos átomos;
•	 Cargas com o mesmo sinal se repelem e cargas com sinais contrários se atraem. 
- Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)
6 Agosto 2013
Formação de Eletricistas
Eletricidade Básica- Trilha 1
Princípios da Eletrodinâmica:
A eletrodinâmica estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas em movimento.
Natureza da eletricidade 
Eletricidade é o fluxo de elétrons de átomo para átomo em um condutor. 
 
Figura 3 - Toda matéria é constituída de átomos. 
Para entender eletricidade, deve-se pensar na menor parte da matéria, o átomo (figura 1). 
Todos os átomos têm partículas chamadas elétrons, que descrevem uma órbita ao redor de um 
núcleo com prótons e nêutrons.
O elemento mais simples é o hidrogênio. Como se pode ver na figura 3, seu átomo tem um 
único elétron em órbita ao redor do núcleo com um próton.
Um dos mais complexos elementos é o urânio, que tem 92 elétrons em órbita ao redor de um 
núcleo com 92 prótons.
Tomando os princípios da eletrostática o que ocorre se um pedaço de fio condutor de cobre 
for colocado sob a ação de uma carga positiva em uma extremidade e de uma carga negativa 
noutra extremidade? 
O resultado integrado é uma movimentação (fluxo) de elétrons através do pedaço de fio 
(condutor) entre o pólo negativo (-) e o pólo positivo (+) - (Repulsão e Atração).
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Eletricidade Básica- Trilha 1
7Agosto 2013
Cada elemento tem sua própria estrutura atômica, porém cada átomo de um mesmo 
elemento tem igual número de prótons e elétrons. 
 
Figura 4 - Estrutura de um átomo de cobre.
O elemento cobre é muito empregado em sistemas elétricos porque é um bom 
condutor de eletricidade. 
Essa conclusão pode ser facilmente verificada observando-se a figura 4. 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). 
Este é o segredo de um bom condutor de eletricidade. Elementos cujos átomos 
têm 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. Poucos elétrons no anel exterior de condutores 
são mais facilmente desalojados de suas órbitas, para criar um fluxo de elétrons de 
átomo para átomo.
8 Agosto 2013
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Eletricidade Básica- Trilha 1
1º Tensão Elétrica
Definição:
 
É a força, ou pressão elétrica, capaz de movimentar elétrons ordenadamente num condutor.
Mas para esse movimento acontecer é necessário que alguma força, ou pressão, apareça nos 
terminais deste condutor. De um lado, o terminal do condutor se liga ao potencial positivo e, 
do outro lado, ao potencial negativo. Dessa forma, como existe uma diferença de potencial 
aplicada aos terminais do fio, um fluxo de elétrons se movimentará por ele. Esta “pressão 
elétrica” se chama diferença de potencial ou tensão elétrica.
Veja uma analogia com um sistema hidráulico, em que a água fluirá através do cano, quando 
o registro se abre, até que as “pressões” dos dois reservatórios se igualem. Na figura abaixo 
mostra-se dois reservatórios de água. O reservatório A está cheio e o reservatório B vazio. Eles 
estão ligados por um cano e por um registro.
Há uma pressão hidráulica em que A “empurra” a água para B. Abrindo-se o registro a água 
movimenta-se para B até as pressões se igualarem (PA=PB). A água para de circular
A B
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9Agosto 2013
Da mesma forma acontece com corpos eletrizados. Sejam dois corpos A e B que 
possuem cargas elétricas diferentes.
O corpo A tem maior número de elétrons do que o corpo B; então diz-se que o corpo 
A tem maior “potencial elétrico” que o corpo B
Há uma diferença de potencial elétrico (d.d.p.).
 
Ligando-se os corpos A e B através de um condutor, o “potencial elétrico” de A 
“empurra” os elétrons para B, até que se igualem os potenciais.
 
 
10 Agosto 2013
Formação de Eletricistas
Eletricidade Básica- Trilha 1
Os elétrons são “empurrados” do potencial negativo para o potencial positivo:
Nota: A tensão também é chamada de diferença de potencial (d.d.p.) ou voltagem.
Uma carga elétrica se movimenta do ponto de potencial maior para outro de potencial menor. 
Quando os potenciais se igualam, no entanto, se encerra o movimento de elétrons pelo fio 
condutor. Para manter a corrente de elétrons, deve-se manter a diferença de potencial nos 
terminais do condutor. 
Chama-se estes terminais de polos; o de maior potencial é o positivo e o de menor potencial 
é o negativo.
TENSÃO ELÉTRICA: é a força,