ATPS Eletrica E Eletronica - 2 Semestre

Primeiro Desafio

Corrente Elétrica

Corrente elétrica pode ser definida, de maneira simples, como movimento ordenado de cargas elétricas.

Quando temos um condutor metálico que possui elétrons livres e conectamos a ele uma bateria em um lado com polo negativo e a outro um polo positivo, os elétrons tendem a se ordenarem e seguirem em um único sentido. A corrente é causada por uma diferença de potencial elétrico, também chamado de tensão. Lembrando que os opostos se atraem, os elétrons livres tendem a ir para o lado positivo, pois têm mais carga negativa.

A eletricidade que utilizamos para nossos aparelhos domésticos é feita pela movimentação dos elétrons em um condutor, geralmente por fios metálicos, mas também existem correntes de íons em gases e soluções eletrolíticas. Entre alguns exemplos de corrente elétrica, sem ser nos aparelhos eletrônicos, podem ser citados o relâmpago e os impulsos que nossos olhos mandam para o cérebro.

Sentido da Corrente Elétrica

O sentido da corrente elétrica é definido de duas maneiras, como sentido real e sentido convencional, no sentido real os elétrons vão do pólo negativo para o positivo, já no sentido convencional acontece de maneira contrária, indo do polo positivo para o negativo. O sentido é contrário ao do movimento dos elétrons no condutor.

Calculo da Intensidade da Corrente Elétrica

Outra característica da corrente elétrica é a intensidade, podemos calcular usando a fórmula i = Q/∆t, ou seja, a intensidade da corrente num condutor em um intervalo de tempo, para esse tipo de cálculo, consideramos as cargas positivas e negativas (cátions e ânions), onde Q será o resultado da soma das mesmas.

No sistema internacional a corrente é definida como Ampère (A) 1A = 1C / 1s, onde ampère é coulomb por segundo.

Diferença de Potencial ou Tensão

Podemos definir, basicamente, a diferença de potencial (também chamado de DDP ou Tensão) como sendo dois pontos distintos, sendo um deles com muitos elétrons e o outro com falta do mesmo.

Usando os pontos citados acima, podemos criar uma corrente elétrica usando um fio condutor conectado a esses pontos, a corrente será no sentido do ponto que tenha maior potencial negativo, ou seja, que possua mais elétrons. Para mantermos essa corrente precisamos de um gerador, por exemplo, uma pilha, sua função é manter a DDP para que haja uma Tensão entre os pontos.

Uma comparação que pode ser feita é com uma garrafa cheia de água ligada a uma garrafa com pouca água, a água passará de uma garrafa para outra pelo cano de ligação até que as duas fiquem no mesmo nível, para que essa transição não cesse, é necessário ligar uma bomba d’água.

A Tensão é medida em Volt

Abaixo veremos maneiras de se calcular a Tensão.

Cálculo por quantidade de energia gerada para movimentar uma carga, ou seja, a energia que é necessária para movimentar a carga:

U (Tensão) = E (Energia Elétrica) / Q (Quantidade de Carga Eletrizada)

Cálculo a partir da Corrente e Resistência:

U = I (Corrente) x R (Resistência)

Cálculo a partir da Corrente e Potência:

U = P (Potência) / I (Corrente)

Segundo Desafio

Resistencia Elétrica

Resistência elétrica é a grandeza criada para medir a dificuldade que os átomos impõem à passagem da corrente elétrica.

2 leis determinam a resistência de um condutor, em alguns casos a mesma lei vale para semicondutores e isolantes.

1ª lei de Ohm

Considere um condutor qualquer, aplique uma tensão, será estabelecida uma corrente, na maioria dos casos as duas grandezas são proporcionais, caso aumente-se uma, o mesmo ocorre com a outra.

A fórmula para calculo é R = U / I, ou seja, Resistência (Ω - Ohm) = Tensão (V - Volts) / Corrente (A - Ampere).

2ª lei de Ohm

A resistência também depende de duas características do condutor, a resistência elétrica é proporcional ao comprimento (L), inversamente proporcional a espessura do condutor (A) e também da resistividade do material (r).

Capacitor

O capacitor também é conhecido por condensador, basicamente, sua função é armazenar cargas elétricas e por consequência energia eletrostática ou elétrica. O aparelho capacitor é feito com 2 condutores, chamados de armaduras, separados por um isolante, dielétrico do capacitor.

O dielétrico é uma substancia isolante, ele é totalmente resistente ao fluxo da corrente elétrica, a grande vantagem é que ele não se torna condutor mesmo que submetido a grandes campos elétricos.

Um exemplo pratico de uso do capacitor é no armazenamento de energia para o disparo do flash de uma máquina de fotografar.

Capacitância, denominada C, é a propriedade de armazenagem de carga elétrica na forma de campo eletrostático, é medida através da quantidade de carga (Q) divido pela diferença de potencial (V).

A unidade de capacitância é o farad (F), mas na prática usamos o microfarads e outros menores. A forma para a capacitância de um capacitor de placas paralelas é a seguinte:

kεo é a permissividade do espaço

A é a área das placas

D é a distância entre as placas.

Diodo

Diodo é um dispositivo simples semicondutor, sua função é permitir a passagem da corrente em uma única direção.

Como funciona um diodo?

Um semicondutor com elétrons extras é chamado tipo N, pois ele tem mais partículas carregadas Negativamente, nesse material os elétrons livres vão da área negativa para a carregada Positivamente.

Já um com buracos