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Eletrónica Fundamental – ELE

Eixo 1 – Qualificação Inicial de Jovens Tipologia de Intervenção 1.2 – Cursos Profissionais. AGRUPAMENTO DE ESCOLAS À BEIRA DOURO ESCOLA BÁSICA E SECUNDÁRIA À BEIRA DOURO – MEDAS Ano letivo 2014/2015. Eletrónica Fundamental – ELE. MÓDULO 1 – Noções Básicas de Eletricidade

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Presentation Transcript

  1. Eixo 1 – Qualificação Inicial de Jovens Tipologia de Intervenção 1.2 – Cursos Profissionais AGRUPAMENTO DE ESCOLAS À BEIRA DOURO ESCOLA BÁSICA E SECUNDÁRIA À BEIRA DOURO – MEDAS Ano letivo 2014/2015 Eletrónica Fundamental – ELE MÓDULO 1 – Noções Básicas de Eletricidade 18 horas = 24 aulas Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  2. MÓDULO 1 • Força eletromotriz; corrente elétrica; geradores • Intensidade de corrente elétrica • Resistência elétrica; resistividade • Código de cores das resistências; noção de tolerância • Variação da resistência com a temperatura • Associação de resistências • Condensadores; código de cores e código de letras • Associação de condensadores • Constante de tempo num circuito RC • Carga e descarga de condensadores Noções Básicas de Eletricidade 18 horas = 24 aulas Conteúdos programáticos: Constituição da matéria Eletrostática Átomo Iões Materiais condutores Materiais isoladores Energia e eletricidade Principio da conservação de energia Carga elétrica Circuito elétrico Potencial absoluto e relativo; a descarga elétrica ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques 2

  3. MÓDULO 1 Noções Básicas de Eletricidade 18 horas = 24 aulas Objetivos de aprendizagem: Conhecer a estrutura da matéria Conhecer os fenómenos eletrostáticos Distinguir materiais condutores e materiais isoladores Conhecer diversas formas de energia Estudar a força eletromotriz, diferença de potencial e corrente elétrica Conhecer o conceito de resistência elétrica Identificar um circuito elétrico e os seus constituintes Conhecer e aplicar o conceito de associação de resistências Estudar o condensador como elemento de armazenamento de carga elétrica ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques 3

  4. MÓDULO 1 Noções Básicas de Eletricidade 18 horas = 24 aulas Critérios de avaliação: TESTE DE AVALIAÇÃO: 08/10/2014 ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques 4

  5. Estrutura da matéria • Podemos definir a MATÉRIA como tudo o que existe na natureza • Tem peso e ocupa um lugar no espaço • A matéria pode encontrar-se no estado sólido, liquido ou gasoso • A Matéria é constituída por moléculas; moléculas que podemos dividir até obter um elemento invisível a olho nu – o átomo 1 molécula de água 2 átomos de hidrogénio 1 átomo de oxigénio = O + H2 H2O ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  6. Estrutura da matéria • O ÁTOMOé a mais pequena parte que constitui da matéria, formada por três elementos: Neutrões, Protões e Eletrões • NEUTRÕESsão partículas fixas sem carga elétrica, que se encontram no núcleo do átomo. • PROTÕESsão partículas fixas com carga elétrica positiva, que se encontram no núcleo do átomo. • ELETRÕESsão partículas móveis com carga elétrica negativa, que orbitam em torno do núcleo do átomo. Órbita electrónica ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  7. Estrutura da matéria Carga Elétrica do Átomo • Neutro • Um átomo em equilíbrio é constituído por um número igual de protões e eletrões, isto é o átomo diz-se eletricamente neutro. • Carregado positivamente • Quando o átomo é constituído por mais protões do que eletrões. • Carregado negativamente • Quando o átomo é constituído por mais eletrões do que protões. ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  8. Estrutura da matéria • Valor da Carga • O valor uma carga que compõem o átomo é constante e de valor 1,6x10-19C • Sendo assim o eletrão tem uma carga q = -1,6 x 10 - 19C • E o protão tem uma carga q = 1,6 x 10 - 19C • A quantidade de carga associada a um átomo vai depender do número de eletrões de protões e neutrões Q = num x e + num x p + num x n(C) ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  9. Estrutura da matéria • Eletrão de Valência • A órbita eletrónica ou camada mais afastada do núcleo é a camada de valência e os eletrões dessa camada são chamados de eletrões de valência • Num átomo, o número máximo de eletrões de valência é de oito. Quando um átomo tem oito eletrões de valência diz-se que o átomo tem estabilidade química ou molecular ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques Electrão de valência

  10. Potencial elétrico e diferença de potencial • Potencial elétrico • Capacidade que um corpo tem de receber ou fornecer eletrões de outro elemento • Mede-se em Volt(V) • Diferença de Potencial • Diferença que existe entre dos corpos com carga elétrica. A diferença de potencial é mais conhecida por tensão elétrica e mede-se também em Volts. ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  11. Conceitos básicos i≠0 • Intensidade da Corrente • Movimento orientado de eletrões do potencial negativo para o positivo. • A força “intensidade” de uma corrente elétrica está relacionada com o nº de cargas que passam numa dada secção transversal de um condutor num certo espaço de tempo e mede-se em Ampére (A) I = Q / t Só existe corrente elétrica se existir diferença de potencial ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  12. Tipos de corrente elétrica Corrente unidirecional (quando a corrente se movimenta do VA para VB) Corrente unidirecional (quando a corrente se movimenta do VA para VB e de VB para VA) Noções Básicas de Eletricidade Corrente Continua Corrente Alternada ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  13. Efeitos da corrente elétrica Térmico Luminoso Químico Magnético Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  14. Resistência elétrica Resistência elétrica de um corpo é a oposição que este faz à passagem da corrente elétrica, ou seja, maior ou menor facilidade com que se deixa atravessar pelas cargas elétricas– eletrões Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  15. Resistência elétrica Tipos: Resistências de carvão são constituídos basicamente de grafite (carvão) comprimida, revestida por uma camada isolante de cerâmica Resistências bobinadas constituídas por um fio metálico enrolado sobre um suporte isolante Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  16. Resistividade A resistência de um condutor com uma secção uniforme é dependente do material , é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional à área de secção, ou seja: Noções Básicas de Eletricidade R=ρL/S R - Resistência eléctrica - ( Ω ) Ρ- Resistividade do material ( lê-se “ ró ” ) - ( Ωm ) L - Comprimento - ( m ) S - Área de secção - ( m2) ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  17. Resistividade Coeficiente de temperatura Então podemos calcular a resistência a uma nova temperatura de acordo com a seguinte fórmula: Noções Básicas de Eletricidade R2 – resistência final R1 – resistência inicial Α–Coeficiente de temperatura t2 – temperatura final t1 – temperatura inicial R2=R1[1+α(t2-t1)] ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  18. Resistência Código de Cores O seu valor nominal de uma resistência é apresentado por faixas coloridas (código de cores) Noções Básica de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  19. Resistência Código de Cores Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  20. A maneira de identificar é simples: Começam a partir da extremidade que não contenha as cores: prata e dourado; As duas primeiras cores formam um número com 2 algarismos; A 3ª cor representa o expoente da potência de 10 que multiplica pelo número anterior (número de zeros). A 4ª cor indica a tolerância da resistência, em percentagem. Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  21. Condensador Componente elétrico capaz de armazenar temporariamente energia elétrica. É um componente passivo constituído por duas superfícies condutoras e separada por uma substancia isolante chamada dielétrico. Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  22. Condensador Características: C – Capacidade de carga (F – Farads) Q – Carga elétrica armazenada (C – coulombs) U – Tensão aplicada (V – volts) C = Q/U Tempo de carga do condensador ζ = RC Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  23. Condensador Associação de condensadores Noções Básicas de Eletricidade Paralelo Série ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  24. Energia Elétrica Lei da conservação de energia Num sistema enérgico, não há criação nem destruição de energia, mas apenas transformação e transferência de energia Energia inicial = Energia final + perdas Efeito de Joule É o efeito de transformação de energia elétrica em calorífica Lei de Joule A energia elétrica que se transforma em energia calorífica num recetor é diretamente proporcional à resistência deste, ao quadrado da intensidade de corrente e ao tempo de passagem da corrente Noções Básicas de Eletricidade W - energia elétrica transformada em calorífica (J) I - intensidade de corrente(A) R - resistência elétrica (Ω) t - tempo de passagem da corrente (s) W = RI2t ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  25. Gerador Aparelho que transformam energia de forma a mantém constante a diferença de potencial aos seu terminais. Noções Básicas de Eletricidade • Tipos de Geradores • Eletrodinâmicos: transforma energia mecânica em energia elétrica • Eletroquímicos: transforma energia química em energia elétrica. É um gerador estático ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  26. Gerador Força Eletromotriz (E) é a força que permite ao gerador manter a diferença de potencial. Identifica-se pela letra E e é medida em Volt(V). Noções Básicas de Eletricidade • Quando o circuito esta aberto (I=0) a força Eletromotriz tem o mesmo valor da mesma diferença • de potencial (U) • E = U (V) • Quando o circuito esta fechado (I≠0) a força Eletromotriz é maior que a diferença de potencial (U) • E = U + ΔU(V) = Ri + ri ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  27. Energia Elétrica Capacidade de um corpo de produzir trabalho. Transformações enérgica: Elétrica em mecânica Mecânica em elétrica Química em elétrica Elétrica e química Elétrica em Calorífica Elétrica em Magnética Etc… Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  28. Energia e Potência Definição de Potência: A potência é a energia absorvida ou fornecida na unidade de tempo P = W/t Unidades utilizadas: Watt-hora é a energia fornecida por um gerador ou absorvida por um gerador durante uma hora W = Pt <=> 1Wh = 1Wx1h <=> 1Wx3600s = 3600J cavalo-vapor = 735,5watts Noções Básicas de Eletricidade P - potência (W ou J/s) W - energia elétrica transformada em calorífica (J) t - tempo de passagem da corrente (s) ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  29. Potência e Energia Elétrica Definição de Potência elétrica útil: A potência elétrica de um gerador em carga é definida como o produto da tensão pela intensidade de corrente. P = U*I A potência elétrica absorvida por um recetor térmico P = RI2 Energia absorvida W = Pt = RI2t Noções Básicas de Eletricidade ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

  30. Potência e Energia Elétrica Perdas: É toda a energia que se perde na transformação de um tipo de energia noutro Wp = Wa – Wu Rendimento Rendimento de um recetor ou de um gerador é o quociente entre a energia útil(fornecida) e a energia absorvida μ = Wu/Wa Noções Básicas de Eletricidade Wp- energia de perda(j) Wa- energia absorvida(j) Wu- energia útil(j) ELE 10º C Ano letivo 2014/2015 Prof. Joana Marques

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