Conceitos_Fundamentais_da_Eletricidade_ELT

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Conceitos Fundamentais da Eletricidade 
Prof. Marcelo Coutinho 
coutinho@ifsc.edu.br 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA 
CAMPUS ITAJAÍ 
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA 
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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 
 
• Massa do próton: 1,67 x 10−27 kg 
• Massa do elétron: 9,10 x 10−31 kg 
• Relação de 1835 vezes 
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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; 
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Estrutura Atômica 
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Camadas de energia e a cota de elétrons permitida em cada camada. 
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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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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 
 Pilhas e Baterias 
• Magnetismo 
 Motores e Geradores 
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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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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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