TEORIA DA ELECTRICIDADE

TEORIAS DA ELETRICIDADE

Como já foi abordado na página inicial o objetivo do site é informar de forma direta e resumida as teorias de eletricidade. Algumas idéias foram tiradas de diversas partes da internet e resumidas para um melhor entendimento. É importante ler todo o conteúdo, pois uma explicação sempre complementa o outro assunto.

O texto está dividido em 14 tópicos que estão voltados para a área veicular. E mais uma vez reforço o conselho: para qualquer tipo de manutenção ou experiência consulte um profissional qualificado.

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Tópicos

1- O átomo 8- Ondas eletromagnéticas

2- Princípios básicos da elétrica 9- Rede CAN (bits e bytes)

3- Analogia com o sistema hidráulico 10- Modulação por largura de pulso

4- Leis de OHM 11- Unidade injetora

5- Tensões alternada e contínua 12- Common Rail

6- Motor de partida 13- Baterias

7- Componentes eletrônicos 14- Equipamentos de teste

1 – O Átomo

O átomo: Partícula fundamental da matéria que é formado por nêutrons (não tem carga), prótons (carga positiva) e elétrons (carga negativa). O conjunto de átomos forma as moléculas que formam as substâncias.

O átomo é semelhante a um tijolo na construção. O conjunto de tijolos forma as paredes (moléculas),e elas formam as casas (substâncias). Ou ainda podemos compará-lo com as células humanas que juntas formam o tecido que formam o corpo.

Eletricidade: Fenômeno físico originado por cargas elétricas estáticas ou em movimento. Existe dois tipos de cargas elétricas: positiva e negativa.

2 – Princípios básicos da eletricidade:

TENSÃO: Diferença de potencial entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt (V), em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta.

Experiência – Esfregando uma caneta no cabelo, os elétrons são transferidos do cabelo para a caneta (plástico) e a mesma fica carregada negativamente. Ao aproximar de pequenos pedaços de papel, eles são atraídos porque existem mais elétrons na caneta do que no papel. Cargas elétricas de sinais diferentes se atraem.

Numa bateria através de processos químicos, existem placas com cargas negativas e placas com cargas positivas. Ao ligar um consumidor (uma lâmpada por exemplo) a diferença de potencial entre os pólos faz que ocorra um fluxo de elétrons do pólo negativo para o positivo.

Nota: O sentido da corrente elétrica é do negativo para o positivo, mas no início da história da eletricidade definiu-se o sentido da corrente elétrica como sendo do positivo para o negativo. Esse sentido continua a ser utilizado hoje e é chamado de sentido convencional da corrente.

CORRENTE ELÉTRICA: É o fluxo de elétrons que circula por um condutor. Sua unidade de medida é o ampére (A), em homenagem ao físico francês André Marie Ampére.

RESISTÊNCIA ELÉTRICA: É a oposição à passagem de corrente elétrica. Sua unidade de medida é o ohm (Ω), em homenagem ao físico alemão George Simon Ohm.

POTÊNCIA ELÉTRICA: É uma grandeza que mede a rapidez com que a energia elétrica é transformada em outra energia. Exemplos: O chuveiro converte energia elétrica em calor. A lâmpada converte energia elétrica em luz. Sua unidade é o watt (W), em homenagem ao matemático escocês James Watt.

3 – Analogia com o sistema hidráulico

Para entender as teorias da elétrica vamos usar o sistema hidráulico para entender o sistema elétrico.

Imagine uma caixa d’água, a uma altura de 5 m, com 500 litros de água. Agora ligue à sua saída umcano com uma torneira. Enquanto a torneira estiver fechada, não haverá fluxo de água. Ao abrir a torneira, o potencial hidráulico “empurrará” a água pelo cano. Podemos considerar que o chão tem um nível zero em relação à caixa d’água. Por causa dessa diferença de nível é que existe um potencial hidráulico que “força” a água escorrer pelo cano.

Obs.: Se colocar um cano mais fino, o fluxo de água será menor.

A caixa d’água representa a bateria, o fluxo de água a corrente elétrica e o cano representa o fio.

Nota: Numa residência quando elevamos a altura da caixa d’água, independente da capacidade da mesma (500 litros, 1000 litros), o potencial hidráulico aumenta.

3.1 – Porque existem várias pilhas de 1,5 volts com tamanhos diferentes

Vamos pegar o exemplo anterior e “colocar” dentro cano uma roda que gira com a força da água fazendo funcionar um ventilador (vamos usar um pouco de imaginação). Se a quantidade de água for de 500 litros o ventilador irá funcionar com uma velocidade por um tempo determinado. Mantendo a altura da caixa e aumentando a capacidade para 800 litros, o ventilador irá funcionar com a mesma velocidade por um tempo maior. Por isso existem pilhas de tamanhos diferentes, mas com capacidade maior de fornecimento de energia.

Se no exemplo citado, elevasse a caixa, o potencial hidráulico aumentaria, e o ventilador funcionaria mais rápido. Elevando ainda mais a caixa, maior o potencial hidráulico e por conseqüência, “danificaria” o ventilador. Por isso uma lâmpada usada em 12 volts queimaria se fosse utilizada em 24 volts.

Ao acionar uma chave em um circuito, a diferença de potencial das pilhas, baterias, “empurram” os elétrons através do condutor passando pelo consumidor. Quanto maior a diferença de potencial, maior o fluxo de corrente elétrica. Quanto mais fino for o fio, mais resistência, menor o fluxo de corrente elétrica.

Nota 1: Pela lei de Ohm o aumento da corrente elétrica é diretamente proporcional ao da tensão e inversamente proporcional ao da resistência elétrica.

Nota 2: Ao tomar um choque elétrico a pessoa se comporta como um condutor. Dependendo do valor