Eletricidade Basica
Eletricidade Básica
- Autoria
- Evandro Cantú / IFPR - Câmpus Foz do Iguaçu
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
- 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?
- 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.
- Aplicativo interessante 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.
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.
Corrente continua e corrente alternada
Estes conceitos sobre eletricidade e circuitos valem para corrente continua e corrente alternada.
