AULA 4 - Eletricidade Básica - FIC

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CARGA HORÁRIA: 5 h
CARGA HORÁRIA TEÓRICA: 4 h CARGA HORÁRIA PRÁTICA: 1 h

MATERIAIS

Por aluno:

  • multímetro digital
  • fonte de corrente CC
  • alicate amperímetro

METODOLOGIA

  • Exposição dialogada dos conteúdos disponíveis, em projetor multimídia.
  • Navegação assistida em outros sites e portais, de conteúdos relacionados.
  • Montagens práticas e desenvolvimento em computador de aplicativos.
  • Testes de verificação e validação.


CORRENTE ELÉTRICA

Como já vimos, quando uma carga de prova é submetida a uma tensão elétrica, ela move-se da região de maior potencial para a região de menor potencial.

A tensão elétrica é a grande responsável pelo surgimento da corrente elétrica.

Chargecorrente.png
Corrente1.gif

O deslocamento de cargas elétricas para uma determinada direção e sentido é o que se chama de corrente elétrica.

A corrente elétrica origina-se por meio de uma tensão elétrica aplicada entre dois pontos distintos no espaço.

Normalmente utiliza-se a corrente causada pela movimentação de elétrons em um condutor. Mas como já vimos também é possível haver corrente de íons positivos e negativos (em soluções eletrolíticas ou gases ionizados).

Ioncorr.gif

Formação da corrente

Os elétrons mais distantes do núcleo (última camada, ou camada de valência) têm maior facilidade de se desprenderem de suas órbitas porque a atração pelo núcleo é pequena; assim recebem o nome de elétrons livres.

Portanto, os elétrons livres se deslocam de um átomo para outro de forma desordenada, aleatória, nos materiais condutores.

Porém, havendo nos terminais do condutor, uma diferença de potencial, ou seja, de um lado, um pólo positivo e de outro, um pólo negativo, o movimento dos elétrons passará a ter um determinado sentido , da seguinte maneira:


Corrente2.png
Corrente3.png


Os elétrons (-) são atraídos pelo pólo positivo e repelidos pelo negativo.

Assim, os elétrons livres passam a ter um movimento ordenado (todos para a mesma direção)!!!

A este movimento ordenado de elétrons damos o nome de CORRENTE ELÉTRICA. Entende-se por intensidade de corrente elétrica, a quantidade de elétrons que fluem através de um condutor durante um certo intervalo de tempo.

Seccaocorr.png

Esse fluxo ou corrente de elétrons continuará, enquanto as cargas positivas e negativas forem mantidas nos extremos do fio (carga de sinal contrário atraindo-se).

Em outras palavras, corrente elétrica é também a quantidade de carga elétrica que atravessa a secção transversal de um condutor em um intervalo de um segundo.

Portanto, o cálculo da intensidade de corrente elétrica (I) é dado por:

Eqcorrente.png

Sendo Q a carga total que atravessa o corpo e Δt o intervalo de tempo considerado (Obs: o tempo deve ser considerado em segundos).

Unidades de medida da corrente

A unidade de medida padrão da intensidade da corrente elétrica é o ”AMPÈRE”, que é representado pela letra maiúscula ”A”.

Exemplo:

I = 3 ampères

I = 3 A

Múltiplos e submúltiplos

Unidadescorrent.png

Para corrente inferiores utilizamos o miliampère (mA).

Para correntes superiores utilizamos o kiloampère (kA).

Exemplo:

I=2mA = 0,002A
I=6kA = 6000A

Tipos de corrente

A corrente pode ser:

Tiposcorr.png

A corrente elétrica fornecida a um circuito consumidor pode ser contínua (C.C) ou alternada (C.A.), sendo que neste último caso ela ainda poderá ser monofásica (1 fase) ou trifásica (3 fases).


Tiposcorr2.png

O Curto-circuito

Este termo é empregado quando há uma ligação direta entre um condutor ou equipamento energizado e a terra.

Um curto-circuito representa uma instabilidade elétrica e seus efeitos são mais nocivos que os efeitos causados pelas sobrecorrentes.

Tipos de Curto-Circuitos

Tiposcurto.png

a) trifásico

b) bifásico

c) bifásico à terra

d) fase à terra

Diferença entre sobrecorrente e curto-circuito

No caso das sobrecorrentes, ocorre uma elevação gradual em intensidade da corrente elétrica, enquanto que na ocasião dos curtos-circuitos a corrente elétrica assume valores altíssimos instantâneamente.


Fontes de Corrente

Uma fonte de corrente independente é um elemento de dois terminais através do qual flui uma corrente de valor especificado, sendo o valor da corrente é independente da tensão sobre o elemento.

O símbolo para uma fonte de corrente independente é mostrado na Figura abaixo, onde I é a corrente especificada e o sentido da corrente é indicado pela seta.

Fontecorrente.png
Fonte de corrente contínua

O Amperímetro

O aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente elétrica (I) é o AMPERÍMETRO.

O amperímetro deve ser ligado em série com o circuito; conforme figura abaixo:


Fontescorrente1.png
Amperimetro2.png


Cuidados na utilização do amperímetro

  1. Obedecer à polaridade do aparelho, se o mesmo for polarizado. O pólo positivo (+), normalmente sinalizado na cor vermelha do amperímetro, ligado ao pólo positivo da fonte e o pólo negativo, normalmente sinalizado na cor preta, (-) ao pólo negativo do circuito.
  2. A graduação máxima da escala deverá ser sempre maior que a corrente máxima que se deseja medir.
  3. Procurar utilizar uma escala, onde a leitura da medida efetuada seja o mais próximo possível do meio da mesma.
  4. Ajustá-lo sempre no zero, para que a leitura seja correta (ajuste feito com ausência de corrente).
  5. Evitar choques mecânicos com o aparelho.
  6. Não mudar a posição de utilização do amperímetro, evitando assim leituras incorretas.

O Alicate Amperímetro

O alicate amperímetro também é um instrumento utilizado para medir a corrente elétrica, mas sem que haja secção do circuito para a medição.

Alicateamp.png

Os amperímetros de medição direta são aqueles que precisam da interrupção do circuito para a sua conexão em série com o mesmo, o que não é tão viável em alguns casos.

Já o amperímetro de medição indireta não precisa da interrupção do circuito. O alicate amperímetro é um exemplo deste tipo! Sua medição é feita através das suas pinças!

Medição cc

A medição da corrente contínua é feita da forma convencional, com o seccionamento do condutor ou com as pinças nos alicates que tem essa função.


Medicaoalicatecc.png

Para fazer a medição da corrente contínua, primeiro veja se o seu alicate pode medir essa corrente com as pinças. Se puder, é só realizar o processo anterior com o aparelho na posição da corrente contínua. Se não puder, coloque as pontas de prova nos bornes comum e da corrente, escolha a posição da corrente contínua e escolha a escala da corrente que será medida (indicamos a escala máxima).

Com esses passos feitos, desligue a energia do circuito e interrompa o condutor que será medido. Conecte as partes seccionadas do condutor ou circuito nas pontas de prova, respectivamente, e isole bem. Após isso, religue o circuito e veja na tela do alicate a contagem da corrente contínua que passa por esse condutor.


Medição ca

Para medir a corrente alternada, retire as pontas de prova do aparelho, coloque a chave seletora na posição da corrente alternada, na escala da corrente que será medida (indicamos a escala máxima) e separe o cabo que será medido pelo alicate.

Com ele energizado, envolva-o com as pinças do alicate, e com o cabo no centro das pinças o aparelho fará a medição e a mostrará na tela do alicate amperímetro.

Medicaoalicate.png

É muito importante que você não coloque mais de um cabo energizado dentro das pinças, pois a medição será feita errada e se a corrente dos cabos ultrapassar a corrente suportada pelo alicate, o aparelho vai queimar!

Medicaoalicate2.png

Exercício

Se uma corrente de 2 A passar através de um medidor durante um minuto, isto equivale a quantos Coulombs ?


Prática

Utilize o amperímetro para medir as correntes nos circuitos fornecidos em sala de aula.

Fontes Bibliográficas

COMISSÃO TRIPARTITE PERMANENTE DE NEGOCIAÇÃO DO SETOR ELÉTRICO NO ESTADO DE SÃO PAULO - CPN. Eletricidade Básica - Manual de treinamento curso básico segurança em instalações e serviços com eletricidade - NR 10 . Disponível em: https://portalidea.com.br/cursos/9f2909192195f210d6c6fa89c0894301.pdf

Lemes, Andryos da Silva. APOSTILA DE ELETRICIDADE BÁSICA. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO, IFSP - CAMPUS DE PRESIDENTE EPITÁCIO. Disponível em:https://pt.scribd.com/document/280039386/Apostila-Eletricidade-Basica

SAMBAQUI, ANA BARBARA KNOLSEISEN; TAQUES, BÁRBARA OGLIARI. Apostila de Eletricidade. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO - IFSC - CAMPUS JOINVILLE. Joinville, agosto, 2010. Disponível em: http://wiki.itajai.ifsc.edu.br/images/c/c1/Apostila_de_Eletricidade_IFSC_JOINVILE.pdf

Souza, Giovani Batista. ELETRICIDADE. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO - IFSC - CAMPUS ARARANGUÁ. Edição: fev, 2009. Disponível em: https://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/e/e6/Aru-2009-Agosto-eletricidade_basica.pdf


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