Aula 7 Eletro pré enem

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Ciências da Natureza

Eletricidade Prof. Ivan Santos Eletrização Corrente elétrica Medidores elétricos Potencia elétrica

Eletrostática

Eletrostática Carga elétrica • Toda a matéria que conhecemos é formada por átomos. • Os átomos são formados por um núcleo, onde ficam os prótons e nêutrons e uma eletrosfera, onde estão os elétrons. • Os prótons e os elétrons são portadores de carga elétrica. • Carga elétrica elementar (e) = 1,6 x 10-19 C (Coulomb). Entre dois elétrons existe um par de forças de repulsão. Entre dois prótons existe um par de forças de repulsão. Entre um próton e um elétron existe um par de forças de atração. •

Próton (+e) = 1,6 x 10-19 C

Elétron (-e) = -1,6 x 10-19 C

Eletrostática Eletrização • Um corpo é dito neutro quando a quantidade de carga elétrica positiva é igual a quantidade de carga negativa • Quando existe uma diferença na quantidade dizemos que o corpo está eletrizado. Corpo eletrizado negativamente: mais elétrons do que de prótons. Corpo eletrizado positivamente: mais prótons do que elétrons.

Eletrostática Isolantes e Condutores Os corpos chamados condutores são aqueles em que os portadores de cargas elétricas tem facilidade de movimentação. Elétrons livres Os corpos chamados isolantes são aqueles em que os portadores de cargas tem dificuldade de movimentação. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO • Eletrização por atrito Ao atritarmos dois corpos eletricamente neutros fornecemos energia aos prótons e elétrons, gerando um aumento na agitação das partículas e criando uma tendência a perda de elétrons. um dos corpos fica eletrizado positivamente (perdeu elétrons) e o outro fica eletrizado negativamente (ganhou elétrons).

Eletrostática

Eletrostática PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO • Eletrização por Contato Quando um corpo eletrizado é colocado em contato com um corpo inicialmente neutro, ocorre uma passagem de elétrons de um corpo para o outro e assim, os dois corpos ficam com cargas de mesmo sinal.

Eletrostática PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO • Eletrização por Indução Quando um corpo eletrizado é colocado próximo a um corpo neutro ocorre a indução eletrostática, ou seja, as cargas do condutor neutro são separadas. Para que a eletrização aconteça é necessário fazer a ligação do condutor neutro com a terra.

Eletrostática

Eletrodinâmica Corrente Elétrica

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Movimento ordenado de partículas com carga elétrica Condutor elétrico: elétrons livres É necessário que exista diferença de potencial elétrico entre os dois pontos Sentido convencional é do maior potencial para o menor. Resultado do surgimento de um campo elétrico.

Intensidade média de corrente elétrica ∆𝑸 𝒏 .𝒆 Im = Im = ∆𝒕

∆𝒕

Unidade de corrente elétrica no sistema internacional é o ampère (A)

Eletrodinâmica 1. Considere os seguintes materiais: 1-borracha 2-porcelana 3-alumínio 5-vidro 6-ouro 7-mercúrio

4-náilon 8-madeira

Assinale a alternativa na qual os três materiais citados são bons condutores: a) 1,2 e 3 b) 5,7 e 8 c) 3,4 e 6 d) 3,5 e 6 e) 3,6 e 7 2. Através da seção reta de um fio de cobre passam 2,0 × 1020 elétrons por segundo. Qual o valor da corrente, em Amperes, no fio?

Eletrodinâmica Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente. De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que e a) o fluido elétrico se desloca no circuito. b) as cargas negativas móveis atravessam o circuito. c) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada. d) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito. e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.

Eletrodinâmica Resistência Elétrica (1º Lei de Ohm) • Relação entre a tensão (U) aplicada a ele e a corrente elétrica (i) • É a oposição feita por um condutor a passagem da corrente elétrica 𝑈 • 𝑅= 𝑖 • Unidade: ohm (Ω) • Condutores que obedecem a lei de Ohm são chamados ôhmicos. Resistividade (2ª Lei de Ohm) A resistência de um condutor depende de sua forma, de seu tamanho e do material de que é feito. • A resistência cresce com o aumento do comprimento e da resistividade. • Diminui com o aumento da área.

Eletrodinâmica Efeitos da corrente elétrica Quando os elétrons livres são acelerados no interior dos condutores, eles colidem com os átomos do material. Essas colisões transferem energia fazendo com que esses átomos aumentem sua VIBRAÇÃO. Essa situação, macroscopicamente é evidenciada pelo aumento da temperatura do condutor gerando o CALOR. Esse efeito também é conhecido por EFEITO JOULE. CHUVEIROS ELÉTRICOS FERROS ELÉTRICOS FUSÍVEIS SECADOR DE CABELO CHAPINHA

Eletrodinâmica Potência Quando um circuito elétrico é percorrido por uma corrente elétrica, ocorrem transformações de energia. A razão entre a energia transformada e o tempo gasto é denominado potencia média. A potencia instantânea desenvolvida por um aparelho elétrico é dado por:

No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de energia é o joule(J),a unidade de tempo é o segundo(s) e a unidade de potência é o watt (W).

Eletrodinâmica Ganhei um chuveiro elétrico de 6050W - 220V. Para que esse chuveiro forneça a mesma potência na minha instalação, de 110V, devo mudar a sua resistência para o seguinte valor, em ohms: a) 0,5 b) 1,0 c) 2,0 d) 4,0 e) 8,0

Eletrodinâmica Medidores elétricos • Amperímetro: • Para medir correntes no circuito • é preciso ligá-lo em série. • Resistencia interna nula em um amperímetro ideal

• • • •

Voltímetro Para medir a tensão entre dois pontos temos de ligá-lo em paralelo Resistencia interna infinitamente grande em um amperímetro ideal

Eletrodinâmica Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A). Para realizar essas medidas, o esquema da ligação dessas instrumentos está representado em:

Eletrodinâmica

Eletrodinâmica A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt/hora, por meio de um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para a esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowatt/hora fosse de R$ 0,20.

Eletrodinâmica Depois 2783 kwh Antes 2563 kwh

Eletrodinâmica O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de

a) R$ 42,80. b) R$ 42,00. c) R$ 43,00. d) R$ 43,80. e) R$ 44,00.

Eletrodinâmica Durante uma aula de Física, o professor pede a seus alunos que calculem o gasto mensal de energia elétrica que a escola gasta com 25 lâmpadas fluorescentes de 40W cada, instaladas em uma sala de aula. Para isso, o professor pede para os alunos considerarem um uso diário de 5 horas, durante 20 dias no mês. Se o preço do kWh custa R$ 0,40 em média, o valor encontrado, em reais, será de (A) 100. (B) 80. (C) 60. (D) 40. (E) 20