Conceitos Fundamentais da Eletricidade Prof. Marcelo Coutinho

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Conceitos Fundamentais da Eletricidade

• O que é eletricidade?

• Tensão: é uma força que move os elétrons;

• Corrente: movimento dos elétrons;

• Estudiosos: Faraday, Ohm, Lenz, Kirchhoff, etc.

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O Átomo

• Átomos – É a menor partícula de um Elemento (ex.:

argônio, prata)

• Tabela Periódica dos elementos

• Núcleo – A maior parte da massa do átomo está

concentrada no núcleo. [Prótons (+) e Nêutrons (neutro)]

• Elétrons (-)

• O Átomo é eletricamente neutro

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Estrutura Atômica

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• Exemplo:

• Cobre (Cu) – 29 prótons e 29 elétrons e 34 nêutrons (N=A-Z);

• A = número de massa;

• A = prótons + nêutrons;

• Z = número atômico;

• Z = prótons;

• Z = A – nêutrons;

Estrutura Atômica

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Condutores, Semicondutores e Isolantes

• Condutores:

 Possuem muitos elétrons livres;

 Um bom condutor é aquele que apresenta uma fraca oposição ou baixa resistência ao fluxo de corrente.

• Exemplos:

 Prata, Alumínio e Cobre.

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Condutores, Semicondutores e Isolantes

• Isolantes:

 Possuem muito poucos elétrons livres;

 Necessitam de grandes quantidades de energia, a fim de libertar os elétrons da influência do núcleo;

 Condutores pobres, não-condutores ou isolantes.

• Exemplos:

 Ar seco, Vidro, Mica, Borracha.

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Condutores, Semicondutores e Isolantes

• Semicondutores:

 Nem bons isolantes e tão pouco condutores.

• Exemplos:

 Germânio, Silício.

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Eletricidade Estática

• Estado natural ou neutro da matéria, Carga zero;

• Se forem removidos elétrons, o corpo se tornará eletricamente positivo;

• Força elétrica entre dois corpos com cargas eletricamente opostas e diferentes;

• Eletricidade estática (sem movimento).

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Corpos Carregados

• Cargas iguais se repelem;

• Cargas diferentes se atraem.

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Lei de Coulomb

• É a grandeza da força de atração ou de repulsão que age entre dois corpos eletricamente carregados;

• Depende de duas coisas:

 Cargas

 Distância

• A intensidade da força é diretamente proporcional ao produto de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.

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Campo Elétrico

• Região de Força;

• Campo Elétrico de Força, Campo Eletrostático, Campo Dielétrico;

• A intensidade do campo de força diminuem em proporção ao quadrado da distância de sua fonte;

• Linhas eletrostáticas de força são linhas imaginárias usadas para definir direção e grandeza.

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Campo Elétrico

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Campo Elétrico

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Magnetismo

• Materiais magnéticos sempre dipolos

• Pólos magnéticos

 Pólo Norte

 Pólo Sul

• Campo magnético

• Linhas imaginárias ao longo das quais agem força magnética

• Emanam do Pólo Norte e entram no pólo Sul

• Imãs naturais, permanentes, eletroímãs

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Diferença de Potencial

• É a força que ocasiona o movimento de elétrons livres em um condutor;

• Também conhecida como:

 Força Eletromotriz (FEM);

 Tensão ;

 Diferença de potencial (DDP).

(Não utilizar a expressão voltagem)

• Grandeza: Tensão Elétrica;

• Unidade: Volt [V];

• Símbolo: U ou V.

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Métodos Primários para a Geração de Tensão

• Fricção

 Gerador de Van de Graf

• Pressão (Piezoeletricidade)

 Balanças

• Calor (Termoeletricidade)

 Sensores Termopares

• Luz (Fotoeletricidade)

 Células Fotovoltaicas

• Ação Química

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Corrente Elétrica

• É o deslocamento dos elétrons em um condutor;

• Corrente, Fluxo de Corrente, Fluxo de elétrons, corrente de elétrons;

• Sentido Convencional (+ -)

• Sentido Real (- +)

• Corrente Contínua;

• Corrente Alternada;

• Grandeza: Corrente Elétrica;

• Unidade: Ampère [A];

• Símbolo: I.

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Resistência

• Material que oferece uma resistência à passagem da corrente elétrica;

• Resistores: Componente elétrico fabricado para possuir uma resistência definida;

• Temperatura (Geralmente aumenta a resistência, exceção Carbono).

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Resistência

• A resistência depende de alguns fatores como:

 Tipo do material (Resistividade);

 Comprimento (L);

 Largura (A);

• Grandeza: Resistência Elétrica;

• Unidade: Ohm [Ω];

• Símbolo: R.

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Condutância

• Termo utilizado para expressar o oposto da resistência;

• Grandeza: Condutância Elétrica;

• Unidade: Mho [Ω^-1];

• Símbolo: G.

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Exercício

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Respostas

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Exercício

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Resposta

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Bibliografia

• U.S. Navy, Bureau of Naval Personnel Training Publications Division. Curso completo de eletricidade básica. São Paulo:

Hemus, 2002;

• GUSSOW, Milton. Eletricidade básica. 2. ed. São Paulo:

Pearson do Brasil, 2008. I.S.B.N.: 9788577802364

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