Eletricidade Basica

Eletricidade Básica

Autoria

Evandro Cantú / IFPR - Câmpus Foz do Iguaçu

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Fundamentos e definições

Conhecer os princípios da eletricidade é fundamental para compreender o funcionamento dos dispositivos eletroeletrônicos.

Nestes disposistivos, a eletricidade é controlada por meio de circuitos elétricos, envolvendo grandezas como tensão e corrente elétrica e uma série de componentes eletroeletrônicos, como fontes de tensão, resistores, capacitores, transistores, diodos, leds, chaves, etc.

Circuito elétrico

Um circuito elétrico básico é formado por uma fonte de tensão (como uma bateria), uma carga (ou resistência) e fios condutores. Nestes elementos, três grandezas elétricas estão envolvidas:

• Tensão elétrica: É a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, medida em Volts (V);
• Corrente elétrica: É a energia elétrica em movimento em um condutor de eletricidade, medida em Amperes (A);
• Resistência elétrica: É a oposição a passagem de corrente elétrica, exercida pelos fios condutores e outros dispositivos, como resistores, medida em Ohms (Ω).

Circuito elétrico elementar

Lei de Ohm

Estabelece a relação entre tensão, corrente e resistência elétrica.

V = R . I

ou

R = V / I
I = V / R

Potência elétrica

Indica a quantidade de energia sendo utilizada no circuito, medida em Watts (W). É dada pelo produto entre a tensão e a corrente elétrica.

P = V . I 

ou

P = V2 / R
P = R . I2

Exercício

1. Suponha que um chuveiro elétrico tenha potência de 4.000 W e será alimentado por tensão elétrica de 127 V. Qual a corrente que irá circular pela resistência elétrica do chuveiro? Qual o valor da resistência do chuveiro? Qual o valor adequado para a corrente do disjuntor para proteger o chuveiro de sobre-correntes?
2. Suponha que uma lanterna seja alimentada por duas pilhas de 1,5 V cada, organizadas em série, e alimente uma lâmpada de 3 W. Qual a corrente elétrica que irá circular pela resistência da lâmpada. Qual a resistência da lâmpada?

Associação de Resistores

Podemos obter diferentes valores de resistência interligando resistores entre si. A associação pode ser de resistores em série, paralelo ou mista.

Associação em série de resistores

Num circuito com resistores associados em série a corrente elétrica circula pelos resistores em sequência, portanto, a resistência equivalente é a soma das resistências individuais:

Req. = R1 + R2

Associação em paralelo de resistores

Num circuito com resistores associados em paralelo a corrente elétrica se divide entre os resistores, portanto, a resistência elétrica equivalente é menor que as resistências individuais, e é dada por:

1/Req. = 1/R1 + 1/R2

ou

Req. = R1.R2 / (R1 + R2)

Divisor de Tensão

Quando uma tensão é aplicada sobre resistores em série, a tensão total sobre os dois resistores é igual a somas das quedas de tensão sobre cada resistor.

V = V1 + V2
V = I.R1 + I.R2

ou

V1 = R1/(R1 + R2) . V
V2 = R2/(R1 + R2) . V

Potenciômetros

São resistências variáveis através de um cursor.

Na figura, através de um potenciômetro é possível implementar um divisor de tensão com uma tensão variável Vx obtida a partir do terminal central do potenciômetro.

Código de cores de resistores

Aplicativos interessantes para smartphones e tablets

ElectroDroid

Permite obter o código de cores para resistores, calcular o equivalente de associação série e paralelo, divisor de tensão, etc.

EveryCircuit

Permite simular o funcionamento de circuitos.

Medida de tensão e corrente elétrica em um circuito

Voltímetro

Permite medir a tensão elétrica sobre um dispositivo do circuito. As ponteiras do instrumento de medição devem ser conectadas em paralelo com o dispositivo sobre o qual se deseja medir a tensão.

Amperímetro

Permite medir a corrente elétrica circulando em um condutor do circuito. Os terminais do instrumento de medição devem ser conectadas em série com o trecho do circuito no qual se deseja medir a corrente circulando. Note que a corrente deve circular pelo aparelho para que ele possa medi-la.

Multímetros

Aperelho multi propósito que permite medir tensão e corrente continua e alternada, resistências e testar continuidade em circuitos.

Corrente continua e corrente alternada

Estes conceitos sobre eletricidade e circuitos valem para Corrente Contínua e Corrente Alternada.

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