Eletricidade Basica
Eletricidade Básica
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
Leis de Kirchhoff
Baseadas no princípio da conservação da energia, estabelecem princípios fundamentais para a análise de circuitos elétricos.
- Lei de Kirchhoff das Malhas
- A soma das tensões (ou quedas de tensões) ao longo de uma malha é igual a zero.
-V + R1I + R2I + R3I = 0
ou
V = R1I + R2I + R3I
- Lei de Kirchhoff dos Nós
- A soma das correntes que entram em um nó é igual a soma das correntes que saem.
I1 + I2 = I3
ou
I1 + I2 - I3 = 0
Potência elétrica
A potência elétrica indica a quantidade de energia utilizada em um dado tempo em um circuito. É medida em Watts (W) e é dada pelo produto entre a tensão e a corrente elétrica.
P = V . I
ou
P = V2 / R P = R . I2
Energia elétrica
A Energia elétrica é a potência elétrica demandada por uma carga durante uma unidade de tempo.
No sistema internacional a unidade de energia é o Joule (J).
1 J = 1 W . s
Entretanto, as concessionárias de energia normalmente medem a energia elétrica consumida em kWh. No caso, o consumo de 1 kWh significa que a carga com potência de 1 kW ligada durante 1 hora.
Exercícios
- Determine a corrente elétrica que flui por um resistor de 1 kΩ quando ele é submetido a uma tensão de 200 V.
- Um resistor de 100 Ω é percorrido por uma corrente elétrica de 20 mA. Qual a tensão entre os terminais do resistor, em volts?
- Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0 V; 20 mA. Qual o valor da resistência elétrica do seu filamento?
- 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?
- 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?
- Recalcule o exercício anterior supondo que a tensão de alimentação seja 220V. Responda qual nível de tensão seria mais adequado para o chuveiro. Explique.
Veja também:
--Evandro.cantu (discussão) 10h27min de 12 de junho de 2014 (BRT)
