CIRCUITO ELETRICO

1. CIRCUITO ELETRICO

2. Neste exemplo, a fonte de energia é a rede pública (AC). Os fios provenientes do poste da rua são conectados na caixa de distribuição que, por sua vez, distribui a energia elétrica para os cômodos da casa através dos fios de ligação. • Com relação a lâmpada, quando o interruptor é acionado o circuito é fechado fazendo com que a energia elétrica passe pelos fios de ligação que estão conectados a lâmpada e aos fios da caixa de distribuição, provocando o acendimento da mesma. • No caso da televisão, quando a tomada da TV é inserida na tomada da parede o circuito é fechado e a energia elétrica passa pelos fios de ligação e o aparelho entra em funcionamento.

3. CIRCUITO ELETRICO • Circuito elétrico é um conjunto formado por um gerador elétrico, um condutor em circuito fechado e um elemento capaz de utilizar a energia produzida pelo gerador.

6. CIRCUITO ELETRICO Gerador Elétrico É o aparelho capaz de transformar qualquer tipo de energia em energia elétrica. Sua principal função é fornecer energia para as cargas que o atravessam, como, por exemplo, pilhas, baterias e usinas hidrelétricas. Uma de suas representações é dada por:

7. CIRCUITO ELETRICO • Resistor Elemento responsável por consumir energia elétrica, e convertê-la em calor, ou seja, energia térmica. Esse fenômeno é chamado efeito Joule. Ex: chuveiro elétrico, lâmpadas comuns, fios condutores, ferro elétrico.

8. CIRCUITO ELETRICO • Dispositivos de ManobraSão os responsáveis por desligar ou acionar o funcionamento do circuito elétrico, como, por exemplo, os interruptores e as chaves.

9. CIRCUITO ELETRICO • Dispositivos de SegurançaResponsáveis pela interrupção da passagem da corrente elétrica, quando uma grande intensidade elétrica, maior que o suportável pelo aparelho, é atravessada. Os mais comuns são os fusíveis e os disjuntores.

10. MATERIAL CONDUTOR Os condutores de eletricidade são meios materiais que permitem facilmente a passagem de cargas elétricas. O que caracteriza um material como condutor é a camada de valência dos átomos que constituem o material. Camada de valência é a última camada de distribuição dos átomos. Em razão da grande distância entre essa última camada e o núcleo, os elétrons ficam fracamente ligados com o núcleo, podendo, dessa forma, abandonar o átomo em virtude das forças que ocorrem no interior dos átomos. Esses elétrons que abandonam o átomo são chamados de “elétrons livres”. Os metais no geral são bons condutores de eletricidade, pois eles possuem os elétrons livres.

11. MATERIAL CONDUTOR Todos os corpos são constituídos por átomos e estes são formados por partículas com pequenas dimensões que são os nêutrons, os prótons e os elétrons. Os nêutrons juntamente com os prótons ficam no interior do núcleo, e os elétrons ficam na eletros fera. Para manter esses elétrons sempre em órbita na eletros fera, existem forças internas que os seguram, não deixando que os mesmos escapem. No entanto, quanto maior a distância entre a órbita e o núcleo, mais fraca é a força que mantém o elétron preso ao átomo, pois, dessa forma, pode se mover com certa liberdade no interior do material, dando origem aos chamados elétrons livres.

12. CONDUTOR

13. Tabela de conversão

14. ELÉTRONS LIVRE • O que determina se um material é condutor ou isolante é justamente a existência dos elétrons livres. São eles os responsáveis pela passagem e transporte da corrente elétrica através dos materiais. São chamados de condutores aqueles materiais onde há possibilidade de trânsito da corrente elétrica através dele como, por exemplo, o ferro. Este é um elemento químico que possui dois elétrons na última camada, os quais estão fracamente ligados ao núcleo. Dessa forma, o ferro se torna um ótimo condutor de eletricidade. • Com os materiais isolantes, também chamados de materiais dielétricos, ocorre o processo inverso. Nesses materiais, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo atômico, ou seja, eles não possuem elétrons livres ou a quantidade é tão pequena que pode ser desprezada. Dessa maneira, não permitem passagem de corrente elétrica. São bons exemplos de materiais isolantes: o vidro, a borracha, a cerâmica e o plástico.

15. MATERIAL ISOLANTE • Isolantes elétricos são aqueles materiais que possuem poucos elétrons livres e que resistem ao fluxo dos mesmos. Alguns materiais desta categoria são: • Plástico (resinas), Silicone, Borracha, Vidro (cerâmicas), Óleo, Água pura deionizada. • A resistência desses materiais ao fluxo de cargas é alta, e por isso são usados para encapar fios elétricos de cobre, seja em uma torre de alta tensão ou cabo de uma secadora.

16. MATERIAL ISOLANTE Os isolantes elétricos são separados de acordo com a tensão que se quer fazer o isolamento. Um pedaço de madeira, por exemplo, só pode ser considerado isolante até uma determinada classe de tensão, se elevarmos essa tensão a determinados níveis, ele pode se tornar um condutor de eletricidade.

17. CIRCUITO ELETRICO Gerador Elétrico É o aparelho capaz de transformar qualquer tipo de energia em energia elétrica. Sua principal função é fornecer energia para as cargas que o atravessam, como, por exemplo, pilhas, baterias e usinas hidrelétricas.

18. GERADORES • Geradores elétricos são aparelhos que convertem energia, o nome gerador elétrico sugere um conceito muito errado pois a energia não é gerada e sim transformada, pois o Princípio da Conservação de energia seria violado

19. GERADORES (DC) Pilha ou Bateria possui dois terminais denominados polos:Polo negativo corresponde ao terminal de menor potencial elétrico.Polo positivo corresponde ao terminal de maior potencial elétrico.Quando colocado em um circuito, um gerador elétrico fornece energia potencial elétrica para as cargas, que entram em movimento, saindo do polo negativo para o polo positivo.

20. GERADORES (DC) O termo "bateria" foi utilizado pela primeira vez por Benjamin Franklin, mas foi Alessandro Volta (um físico italiano) quem em 1800 inventou a primeira bateria elétrica, conhecida como "pilha voltaica". Volta pôde criar um circuito elétrico utilizando pilhas de discos de cobre e zinco separados por um pano umedecido em uma solução salina. O interessante é que toda essa investigação começou devido à uma reação observada durante uma dissecção de rãs.

21. CONSTRUÇÃO DAS PILHAS As pilhas comuns de uso doméstico são formadas por quatro componentes principais: 1. Anodo: Eletrodo negativo de "combustível" que contém os elétrons armazenados que alimentam seus dispositivos. 2. Cátodo: Eletrodo positivo que aceita os elétrons do circuito externo, permitindo-os circular. 3. Eletrólito: Um condutor que transfere a carga entre o anodo e o cátodo dentro de cada célula. 4. Separador: Um material que proporciona uma barreira entre o anodo e o catodo para evitar que ambos se toquem entre si, permitindo ao mesmo tempo a livre circulação da carga.

22. AS CARACTERÍSTICAS DAS PILHAS E BATERIAS • A escolha de um determinado tipo de pilha ou bateria para a alimentação de um equipamento está condicionada a diversos fatores. • O primeiro fator a ser considerado é a tensão que deve ser mantida no circuito durante o tempo de funcionamento. • As pilhas comuns fornecem uma tensão em aberto de 1,5 V assim como as alcalinas, enquanto que as baterias de Nicad fornecem 1,2V. • No entanto, a maneira como esta tensão se mantém durante a vida útil da pilha ou bateria pode variar e isso pode afetar o desempenho de um circuito.

23. AS CARACTERÍSTICAS DAS PILHAS E BATERIAS Assim, conforme mostra a figura, enquanto que a tensão das pilhas comuns cai rapidamente durante seu uso, com uma curva irregular, para uma pilha alcalina depois de uma pequena queda, a tensão se mantém estável por um longo período, e muito mais no caso de uma célula de Nicad..

24. ESCOLHENDO A PILHA IDEAL • Os fabricantes de pilhas possuem em suas linhas de produtos variações de tipos, mesmo para as comuns, o que significa que, dependendo da aplicação o consumidor tem disponível aquela que apresenta o maior rendimento. • Assim, para as pilhas comuns, temos unidades que levam em conta o regime de funcionamento do aparelho que devem alimentar de modo a proporcionar o melhor rendimento. • O que ocorre é que ao alimentar um aparelho de maior consumo (aparelhos com motores ou lâmpadas), a pilha tem um ciclo de descarga mais rápido exigindo assim uma ação maior do despolarizante. Por outro lado, uma pilha que alimente um equipamento de baixo consumo (um relógio, por exemplo) tem um ciclo de descarga mais lento. • Estas pilhas devem ter características diferentes e isso realmente ocorre.

25. ESCOLHENDO A PILHA IDEAL Damos a seguir uma relação de aparelhos e os tipos de pilhas recomendadas: * Rádios de pequena potência (portáteis): pilhas comuns, alcalinas e nicad. * walkmans e CD players portáteis: alcalinas e nicad * aparelhos de som portáteis: alcalinas e nicad * relógios e calculadoras de cristal de líquido: comuns * controles remotos: alcalinas e nicad * brinquedos com motores: alcalinas e nicad * lanternas: alcalinas e nicad * instrumentos de medida: comuns e alcalinas * flashes eletrônicos: ALCA;inas e nicad * transceptores (walk-talkies): alcalinas e nicad

26. ESCOLHENDO A PILHA IDEAL

27. É verdade que dá para recarregar pilhas usadas colocando-as no congelador? Não! Esse macete caseiro rende, no máximo, alguns minutos de sobrevida às pilhas. Elas funcionam convertendo energia química em energia elétrica, pela reação entre duas substâncias: zinco e cloreto de amônio. Esse processo acaba liberando gases de hidrogênio e amônio, em bolhas que se movimentam, dificultando a passagem de corrente elétrica no interior da pilha. “Tudo o que a baixa temperatura faz é congelar esses gases, imobilizando-os em bolhas menores. Isso desobstrui o trânsito daquela carga elétrica que ainda resta, fazendo uma pilha gasta voltar a funcionar mais um pouquinho, nada além disso”, diz o físico Cláudio Hiroyuki Furukawa, da Universidade de São Paulo (USP).

28. CIRCUITO ELETRICO • Resistor Elemento responsável por consumir energia elétrica, e convertê-la em calor, ou seja, energia térmica. Esse fenômeno é chamado efeito Joule. Ex: chuveiro elétrico, lâmpadas comuns, fios condutores, ferro elétrico.

29. Os circuitos elétricos podem ser subdivididos em nós, ramos e malhas. Abaixo temos um exemplo de circuito elétrico.

30. A associação de resistores é uma reunião de dois ou mais resistores em um circuito elétrico • As associações de resistores são utilizadas na maioria dos circuitos elétricos e eletrônicos

31. CIRCUITO ELETRICO • Dispositivos de ManobraSão os responsáveis por desligar ou acionar o funcionamento do circuito elétrico, como, por exemplo, os interruptores e as chaves.

33. CIRCUITO ELETRICO • Dispositivos de SegurançaResponsáveis pela interrupção da passagem da corrente elétrica, quando uma grande intensidade elétrica, maior que o suportável pelo aparelho, é atravessada. Os mais comuns são os fusíveis e os disjuntores.