Sistemas eléctricos

ØUtilização da electricidade

Regras de segurança

•Não deves ligar muitos aparelhos eléctricos à mesma tomada

•Não deves desligar as fixas das tomadas puxando pelos fios

•Não dever tocar nos interruptores nem ligar aparelhos com as mãos molhadas

•Não deves substituir uma lâmpada fundida com o aparelho ligado à corrente

•Não deves subir a um poste eléctrico

ØO que é um circuito eléctrico?

   Os aparelhos eléctricos só funcionam quando os ligamos convenientemente a uma fonte de energia eléctrica.

Os aparelhos eléctricos recebem energia eléctrica que transformam noutros tipos de energia, por isso, se chamam receptores de energia.

   Quando se liga convenientemente um receptor a uma fonte de energia eléctrica, diz-se que se estabelece um circuito eléctrico fechado.

Informações importantes

•Todos os dispositivos eléctricos têm dois terminais

Nas pilhas, os terminais chamam-se pólos, pólo positivo e o polo negativo

•Há dispositivos chamados interruptores que permitem ligar e desligar os receptores também têm dois terminais.

Quando o interruptor está abeto, o circuito está interrompido: a corrente eléctrica está desligada

Quando o interruptor está fechado, o circuito não está interrompido: a corrente eléctrica está ligada.

•Para ligar diferentes dispositivos de um circuito usam-se os fios de ligação

•Se um dos terminais da lâmpada não está ligado à pilha, se o interruptor não está fechado ou se os dois terminais da lâmpada estão ligados ao mesmo pólo da pilha, a lâmpada não acende.

•Um circuito eléctrico fechado é um caminho para a corrente eléctrica. Nos circuitos eléctricos, o sentido convencional da corrente é do pólo positivo da pilha para o pólo negativo

Como se esquematiza um circuito eléctrico

ØCircuitos eléctricos em série e em paralelo

Num circuito com duas lâmpadas em série, uma é ligada a segui á outra existindo um só caminho para a corrente eléctrica. 

 

Num circuito com duas lâmpadas em paralelo cada uma é instalada numa ramificação diferente existindo mais do que um caminho para a corrente eléctrica.

 

Quais são as vantagens e as desvantagens destes circuitos

Nos circuitos em série, como há um só caminho para a corrente eléctrica verifica-se que:

• O interruptor, qualquer que seja a sua localização, comanda todas as lâmpada

• quando se retira uma das lâmpadas, ou se uma delas funde, todas se apagam

• quando se aumenta o número de lâmpadas a luminosidade de cada uma diminui

Nos circuitos em paralelo como há vários caminhos para a corrente eléctrica, verifica-se que:

•O interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas mas instalado numa das ramificações comanda apenas uma

•Quando se retira uma das lâmpadas, ou quando uma delas se funde, as outras permanecem acesas

•Quando se aumenta o numero de lâmpadas a luminosidade de cada uma mantêm-se


ØDiferença de potencial e intensidade da corrente

Diferença de potencial de fontes de energia

   A diferença de potencial de uma fonte de energia relaciona-se com a energia que fornece á unidade de carga eléctrica que atravessa o circuito. Quanto maior for a diferença de potencial da fonte de energia de um circuito, mais energia é fornecida ás cargas eléctricas do circuito.

  A diferença de potencial representa-se por U ou V. É habitual escrever abreviadamente d.d.p

  A unidade SI desta grandeza é o volt, símbolo V. A d.d.p mede-se com aparelhos chamados voltímetros

Como se mede a d.d.p?

 Para se medir a d.d.p de uma fonte de energia estabelece-se um circuito eléctrico fechado entre a fonte e o voltímetro.

A diferença de potencial nos terminais da associação de pilhas em série é igual á soma das diferenças de potencial nos terminais de cada pilha

  Isto significa que a associação de pilhas em série fornece mais energia a cada carga de circuitos eléctricos do que uma só pilha

Diferença de potencial nos terminais dos receptores

A diferença de potencial nos terminais de um receptor relaciona-se com a energia eléctrica transformada pelo receptor noutros tipos de energia.

 Para medir a diferença de potencial nos terminais de um receptor liga-se um voltímetro aos dois terminais sempre em paralelo.

A diferença de potencial nos terminais da lâmpada é igual á diferença de potencial nos terminais da pilha.

  

 Intensidade da corrente

A intensidade da corrente é outra grandeza física que caracteriza a corrente eléctrica. Representa-se pela letra I.

  O ampere, símbolo A, é a unidade de SI da intensidade da corrente.

  A intensidade da corrente eléctrica mede-se com aparelhos chamados amperímetros

   Ao contrário do que acontece aos voltímetros, os amperímetros instalam-se em série

ØO que é a resistência eléctrica?

A resistência eléctrica relaciona-se coma oposição que os condutores oferecem à passagem da corrente eléctrica.

 A resistência eléctrica é uma grandeza física que caracteriza os condutores eléctricos. Representa-se por R.

 A unidade SI de resistência chama-se ohm.

Resistência do condutores e intensidade da corrente

Quanto menor a resistência eléctrica dos condutores maior a intensidade da corrente nos circuitos eléctricos.

Quanto maior é a resistência eléctrica dos condutores menor é a intensidade da corrente nos circuitos eléctricos.

Como se mede a resistência eléctrica

Os aparelhos chamados ohmímetros medem a resistência eléctrica dos condutores.

Valor da resistência eléctrica

Lei de Ohm

Há condutores cuja resistência eléctrica tem sempre o mesmo valor, qualquer que seja o circuito eléctrico onde estão instalados não dependendo da intensidade da corrente e da diferença de potencial a que estão sujeitos- chamam-se condutores óhmicos.

Outros condutores têm resistência diferente em circuitos eléctricos diferentes são condutores não óhmicos.

Lei de ohm

A diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor metálico filiforme e homogéneo, a  temperatura constante, é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre

De que depende a resistência dos condutores

A resistência dos condutores depende do seu comprimento

A resistência dos condutores depende da sua espessura

A resistência dos condutores dependa do material de que são feios

ØEnergia eléctrica e potência eléctrica

Energia electrica

Das facturas da electricidade constam, entre outros elementos, a energia consumida em KWh, o período de tempo a que o consumo se refere, o preço de cada KWh e o total a paar, A energia referida na factura relaciona-se com os consumos de todos os aparelhos eléctricos utilizados no correspondente período de tempo.

Potência eléctrica

A potencia de um receptor mede  a energia eléctrica consumida pelo receptor transformada noutra ou noutras energias, por unidade de tempo.

Os aparelhos que medem a potencia eléctrica chama-se wattimetros.

Potencia dos receptores e a intensidade da corrente

O produto da diferença de potencial nos terminais de um  receptor pela intensidade da corrente que o percorre é igual ao valor da potencia do receptor.

Nas nossas casas, todos os aparelhos eléctricos que ligamos as tomadas da rede ficam sujeitos a diferença de potencial de 230V.

Quanto maior for a potencia do aparelho eléctrico, maior será a intensidade da corrente no circuito em que esta instalados.

Energia eléctrica e a intensidade da corrente

A energia eléctrica consumida por um receptor e transformada noutras energias também se pode relacionar coma diferença de potencial e a intensidade da corrente.

        

                                   E=UxIxt

Lei de Joule

A energia eléctrica transformada em energia térmica num receptor é directamente proporcional à resistência do receptor, ao quadrado da intensidade e ao tempo de funcionamento.