ENEM Teoria e Aplicação: Elementos do Circuito Elétrico, Manuais, Projetos, Pesquisas de Física para Ensino Médio

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ELEMENTOS DOELEMENTOS DO

CIRCUITO ELÉTRICO CIRCUITO ELÉTRICO

Prof.ª Lívia Santana Prof.ª Lívia Santana

São CristóvãoSão Cristóvão^ 13/07/201513/07/

SUMÁRIO SUMÁRIO

• (^) História;
• (^) Definição do Circuito Elétrico;
• (^) Elementos do Circuito Elétrico;
• (^) Leis no Circuito Elétrico;
• (^) Propriedades no Circuito Elétrico;
• (^) Cálculos no Circuito Elétrico;
• (^) Aplicações no Cotidiano.

Circuito elétrico é um caminho fechado, constituído

de fonte, condutor e carga, pelo qual passa a corrente

elétrica.

DEFINIÇÃO DEFINIÇÃO

Circuito Elétrico SimplesCircuito Elétrico Simples

Nesse condutor podem ser inseridos componentes. A

forma como esses elementos são alimentados e

organizados é que define o tipo de circuito.

Fonte Carg a Condutor

Corrente contínua e Corrente alternadaCorrente contínua e Corrente alternada Na corrente contínua as cargas elétricas se movimentam de forma constante, ou seja, a corrente não varia no decorrer do tempo. Na corrente alternada as cargas elétricas ficam oscilando em um sentido e em outro. Assim, a corrente se altera no decorrer do tempo. I (A) (s )

1 ) Circuitos de corrente contínua: possuem fonte de tensão e corrente

contínua.

Tipos de Circuito Tipos de Circuito Elétrico Elétrico

Os circuitos elétricos são classificados de duas maneiras:

Circuito de Corrente Contínua (CC ou DC)

 Dispositivos de Segurança: disjuntor e fusível;

 Dispositivos de Manobra: chave e interruptor;

 Dispositivos de Controle: Amperímetro, Voltímetro,

Ohmímetro, Capacímetro, Galvanômetro, Multímetro.

 Gerador, Receptor, Resistor, Capacitor;

Esses elementos podem ser organizados de diferentes

formas, isto é, eles podem ser associados em série, em

paralelo e de forma mista.

Elementos do Circuito Elétrico Elementos do Circuito Elétrico

GeradorGerador

É um elemento do circuito elétrico que produz Energia Elétrica, a partir de outro tipo de energia. Conforme o tipo de energia não elétrica a ser transformada em energia elétrica, podemos classificar os geradores em: Um gerador recebe cargas que constituem a corrente elétrica em seu potencial mais baixo e as entrega em seu potencial mais alto, fornecendo assim energia elétrica ao circuito.

• mecânicos (usinas hidrelétricas);
  • térmicos (usinas térmicas);
• nucleares (usinas nucleares); (^) – químicos (pilhas e baterias).
• foto-voltaicos (bateria solar);
• eólicos (energia dos ventos); Esse dispositivo é chamado: fonte de força eletromotriz - fem.

Potências no GeradorPotências no Gerador A potência elétrica gerada: A potência elétrica lançada no circuito: A potência elétrica dissipada internamente: Gerado r Pg Pd Pl P E i g . (^1 ) Pl  U. i ( 2 ) 2 Pd  r. i ( 3 ) g l d

P  P  P (^4 )

Gerador: EquaçãoGerador: Equação

Equação do gerador 2

E. i  U. i  r. i E  U  r. i

Substituindo as equações (1), (2), (3) na equação:

g l d

P  P  P (4)

temos:

U  E  ri (5)

Gerador: Circuito Aberto X Curto-Gerador: Circuito Aberto X Curto- Circuito Circuito Circuito Aberto: quando não há circuito fechado para as cargas elétricas. Nesse caso não se estabelece corrente: i = 0. Curto Circuito: é o contato direto dos terminais do gerador.

Se o gerador fosse ideal, isto é, r=0, teríamos

também: U = E.

Substituindo na equação do

gerador:

U  E  ri (5)

temos que a d.d.p. nos seus terminais é igual a fem:

U = E.

Ao ligar os dois terminais de um gerador a um fio de resistência nula, o gerador estará em curto, ou seja, toda energia elétrica produzida é dissipada por ele mesmo. Logo:

cc

0  E  r. i

A intensidade da corrente de curto-circuito é a máxima intensidade de corrente que pode atravessar um gerador. A potência elétrica lançada no circuito será:

Pl  U. i  0

Em relação a potência:

Pg  Pl  Pd temos

que: g d

e P  P

Portanto, a potência elétrica gerada será dissipada integralmente na resistência interna, podendo danificar o gerador.

Gerador: Curto Circuito Gerador: Curto Circuito

A partir da equação do gerador:

r

E

i

cc

U  E  r. i (5)

temos:

Associação de geradoresAssociação de geradores

Série

Es  E 1  E 2  E 3 (10) rs  r 1  r 2  r 3 (11)

• A resistência interna da associação é a soma

das resistências internas dos geradores em

série.

• A f.e.m. da associação é a soma das f.e.m.

dos geradores em série;

• A corrente que atravessa todos os

geradores é a mesma;

i  i 1  i 2  i 3 (9)

Associação deAssociação de

geradores geradores

 Paralelo

rp r r r 1 1 1 1   

• (^) O inverso da resistência da associação é igual à soma

dos inversos das resistências dos geradores

associados.

n

r

r

p

E E p  (13)

• (^) A f.e.m. da associação é igual para cada um dos

geradores associados;

• A corrente se subdivide entre os

geradores:

r r

p

  ^

r

r

p

n

i

ip  (12)