Conceitos Sobre Eletricidade

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 Disciplina Eletricidade
 Prof.: José Eustáquio do Amaral Pereira
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 Conteúdo Programático
Unidade 1- Lei de Ohm e Potência
• 1.1. O circuito elétrico
• 1.2. Resistência
• 1.3. Resistores
• 1.4. Lei de Ohm
• 1.5. Potência elétrica
• 1.6. Energia elétrica
Unidade 2. Circuitos Série de Corrente Contínua
• 2.1. Tensão
• 2.2. Corrente
• 2.3. Resistência em circuitos série
• 2.4. Polaridades das quedas de tensão
• 2.5 .Condutores
• 2.6. Potência total em um circuito série
• 2.7. Quedas de tensão
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 Conteúdo Programático
Unidade 3. Circuitos paralelos de Corrente Contínua
• 3.1. Tensão
• 3.2. Corrente
• 3.3 Resistência em paralelo
• 3.4. Circuito aberto e curto-circuito
• 3.5. Divisão de corrente
• 3.6. Potência em circuitos paralelos
Unidade 4. Baterias
• 4.1. Célula voltaica
• 4.2. Células em séries e em paralelo
• 4.3. Células primárias e secundárias
• 4.4. Tipos de baterias
• 4.5. Características das baterias
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 Conteúdo Programático
Unidade 5. Leis de Kirchoff
• 5.1. Lei de Kirchoff para a tensão
• 5.2. Lei de Kirchoff para a corrente
• 5.3. Correntes de malha
• 5.4. Tensões dos nós
Unidade 6. Cálculo de Redes
• 6.1. Redes em Y e em delta
• 6.2. Superposição
• 6.3. Teorema de Thévenin
• 6.4. Teorema de Norton
• 6.5. Circuitos série-paralelo
• 6.6. Circuito ponte de Wheatstone
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Bibliografia Básica
GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica 2ed., São Paulo
Bookman, 2009
• ALBUQUERQUE, Eng. Rômulo Oliveira. Analise de
Circuitos em Corrente Continua 19ed. São Paulo,
Érica, 2009
• AIUB, Jose Eduardo. FILONI, Enio. Eletrônica
Eletricidade- Corrente Continua 15ed. São Paulo,
Érica,. 2009-Eletricidade
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 Unidade 1 
 Circuito Elétrico, Lei de ohm e Potência
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 ELETRICIDADE
Movimento cinético organizado dos elétrons livres em um meio físico, condutor ou semicondutor.
Em um circuito elétrico, este movimento cinético é convertido em uma corrente elétrica que por sua vez produz energia luminosa ou energia cinética em motores.
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 ELETRICIDADE
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A força de atração entre o núcleo e os elétrons das órbitas mais externas de determinados átomos é muito fraca. Esses elétrons podem ser facilmente libertados dos átomos, são os elétrons livres.
Um material condutor possui elétrons livres em grande quantidade, gastando-se pouca energia para colocá-los em movimento.
Exemplos de condutores de eletricidade:
-Ouro –prata –platina -Cobre –alumínio –latão- Zinco –ferro –chumbo –Carvão –Mercúrio - Soluções ácidas
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 ELETRICIDADE
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Os materiais que tem um número muito pequeno de elétrons livres são os isolantes.
Nestes materiais é necessário gastar muito mais energia para libertar os elétrons de suas órbitas externas nos átomos.
Exemplos: vidro,mica,porcelana,borracha,plásticos,nylon,madeira seca, papel seco,poliéster.
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
CIRCUITO ELÉTRICO É CONSTITUIDO PELO MENOS QUATRO PARTES : 
- UMA FORÇA ELETROMOTRIZ;
- CONDUTORES;
- UMA CARGA;
- INSTRUMENTOS DE CONTROLE.
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 ELETRICIDADE
CIRCUITO ELÉTRICO FECHADO OU COMPLETO:
 Consiste num percurso sem interrupção para corrente, desde a força eletromotriz , passando pela a carga e voltando á fonte.
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 ELETRICIDADE
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CIRCUITO ELÉTRICO ABERTO OU INCOMPLETO:
 Quando podemos interromper no circuito que a corrente elétrica complete seu percurso.
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IDENTIFICAÇÃO DOS CONDUTORES
CORRENTE ALTERNADA 
CORRENTE CONTINUA
- NEGATIVO : PRETO
- POSITIVO: VERMELHO 
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
 RESISTORES FIXOS:
 Possui um único valor de resistência que permanece constante sob condições normais.
 TIPOS:
 - Resistor de Carbono
 O elemento básico é grafite, são baratos e os valores da resistência variam de 1 a 22 M
 - Resistor de fio enrolado
 O elemento básico é geralmente fio de níquel – cromo enrolado em aspiral sobre uma haste de cerâmica.
 Os valores variam de 1 a 100 K .
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 ELETRICIDADE
 RESISTORES VARIAVEIS:
 São usados para variar ou mudar a quantidade de resistência de um circuito.
 TIPOS:
 - Potenciômetro.
 Possui o elemento resistivo de carbono.
 Utilizado para variar a tensão no circuito.
 - Reostato
 Possui o elemento por fio. 
 Utilizado para variar a corrente elétrica do circuito.
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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                                            Tabela de cores
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ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 LEI DE OHM
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A Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu formulador Georg Simon ohm, indica que a diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica(I).
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LEI DE OHM
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 LEI DE OHM
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 LEI DE OHM
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 LEI DE OHM
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a resistência depende da geometria do condutor (espessura e comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). Observe a figura abaixo. 
A resistência depende da geometria do condutor (espessura e comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). Observe a figura abaixo.
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Fórmula para calcular
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A fórmula para calcular a resistência é:
R = ρ(L/A)
R = resistência elétrica em ohms (Ω).
ρ= resistividade, em Ω/mm²/m.
L = comprimento, em m.
A = área da seção transversal, em mm².
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 EXERCICIO
 Um condutor de cobre apresenta 1,0km de comprimento por 10mm2 de secção e uma resistividade de 0,019 ohm/mm2 /m.Aplicando-se uma diferença de potencial de 38V, que intensidade de corrente elétrica irá percorrer o fio? 
 RESP. 20A
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Um condutor de cobre apresenta 1,0km de comprimento por 10mm2 de secção e uma resistividade de 0,019ohm/mm2. Aplicando-se uma diferença de potencial de 38V, que intensidade de corrente elétrica irá percorrer o fio? 
b) 20A
Um condutor de cobre apresenta 1,0km de comprimento por 10mm2 de secção e uma resistividade de 0,019ohm/mm2. Aplicando-se uma diferença de potencial de 38V, que intensidade de corrente elétrica irá percorrer o fio? 
b) 20A 
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Resistividade do material (m)
A resistividade de um condutor depende do material de que ele é feito.
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Seção Transversal.
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 LEI DE OHM
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 LEI DE OHM
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UNIDADES DE RESISTENCIAS.
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- Ohm = 1Ω
- Kilo Ohns = kΩ-1kΩ= 1000Ω
- Mega Ohns = MΩ–1MΩ= 10⁶Ω
 Mili Ohns = mΩ–1mΩ= 10⁻³Ω
- Micro Ohns= Ω-1 Ω = 10-6Ω
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 LEI DE OHM
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 Exercicios Resolvidos
  2.1. Qual a intensidade  da corrente em um condutor  que tem resistência de 1000 Ohms se a tensão aplicada for de a) 2V     b) 100V      c)   50mV
R: Para cada caso deveremos  especificar  U em Volts (V) e R em OHMS( ) 
a) I = 2V/1000 Ω = 0,002A = 2mA  
b) I = 100V/1000 Ω   = 0,1A = 100mA 
c) I= 50mV/1000 Ω = 50.10-3V/1000 =50.10-3/103 = 50.10-6A = 50 A 
 
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 LEI DE OHM
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2.2.  Qual deve ser a tensão em um condutor de 10KOhms  de resistência para a corrente tenha intensidade de:  a) 2mA      b) 0,05A    d)  20mA 
R:  Para determinar a tensão dado a resistência e a corrente usamos  a 1ª Lei de OHM na forma: 
      V = R.I   se R é em OHMS e I é  em AMPERES, a tensão V será obtida  em VOLTS 
a) V = 10.103.2.10-3 = 20V 
b) V = 10.103.5.10-2= 50.101 =500V 
c)  V = 10.103.20.10-3= 200 V 
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 ELETRICIDADE
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 LEI DE OHM
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 LEI DE OHM
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Outras relações, envolvendo resistência e potência, são obtidas por substituição algébrica:
                
                
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 Cálculo da Potência 
Leis conhecidas
P = E x I - (1)- potência = tensão x corrente
E = R x I - (2) – tensão
= resistência x corrente
Substituindo a equação (2) em (1) 
P = (R x I) x I = R x I2
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Exercícios
1 – Qual é a corrente I que circula pelos condutores?
2 – Se a tensão da rede fosse 220 V qual seria a corrente?
3 – Supondo nula a resistência dos condutores, qual seria o valor da resistência do chuveiro para cada um dos casos acima? (Chuveiros de 4500 W para 127 V e 220 V)
~
127 V
4.500 W
I
Respostas
1 – 35,4 A
2 – 20,5 A
3 – 3,6 Ω e 10,7 Ω 
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1 - Qual é o valor da corrente I no circuito?
2 – Calcule a potência em R. 
3 – Resolva as questões 1 e 2 supondo que agora a tensão é 220 V.
4 – Considere um chuveiro de 6.600 W / 220 V. Qual será a potência desse chuveiro se o ligarmos a uma rede de 127 V?
~
127 V
I 
R = 10 Ω
Respostas
1 – 12,7 A
2 – 1.613 W
3 – 22 A – 4.840 W
4 – 2.200 W
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 ELETRICIDADE
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Considere um condutor de cobre com 40m de comprimento,10 mm2 de área de seção e com a resistividade de 1,7 x 10-8 Ω.m. Calcular a resistência desse condutor e a energia dissipada por ele durante 30 minutos, supondo que a corrente que flui nesse intervalo é constante e igual a 12 A. 
R = 4,9 Wh 
Recalcule a energia dissipada para um condutor de 4 mm2
R = 12,2 Wh 
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EXERCICIOS
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Qual é a energia consumida por uma lâmpada fluorescente de 20 W ligada por um período de 30 minutos?
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