Eletrotecnica Geral

Introdução

Energia é a capacidade de produzir trabalho e apresenta -se sob várias formas; tais como: Energia Mecânica; Térmica; Elétrica; Química; Atômica, entre outras. Chamamos de resistência elétrica a oposição que o circuito oferece á circulação da corrente elétrica, que por sua vez é o movimento ordenado de cargas elétricas que ocorre principalmente nos condutores metálicos; No nosso trabalho apresentaremos a “Lei de Ohm” onde fala que mantendo-se a resistência elétrica constante e variando-se a tensão elétrica, a intensidade da corrente elétrica varia de forma diretamente proporcional com relação a tensão elétrica, e a lei de Joule permite equacionar quanto de energia elétrica é convertida em térmica. Dessa energia térmica produzida, uma parte eleva a temperatura do condutor e outra parte é trocada com o meio ambiente sob a forma de calor.

Materiais Elétricos – Condutores, Semicondutores e Isolantes

Condutores: São substâncias nas quais os elétrons se locomovem com facilidade por estarem fracamente ligados ao núcleo do átomo. Alem disso assegura a transmissão da corrente elétrica. O “cobre” é mais usual, por se tratar de um elemento mais barato se comparado ao “ouro” que por sua vez é um excelente condutor podendo ser considerado o “melhor”, existe também condutor de prata.

Semicondutores: Os semicondutores são sólidos cristalinos de condutividade elétrica intermediária entre condutores e isolantes. Os elementos semicondutores podem ser tratados quimicamente para transmitir e controlar uma corrente elétrica. Possuem em sua composição o silício e o germânico, além do gálio, do cádmio, arsênio e telúrio, que formam ligações covalentes semelhantes a dos materiais cerâmicos, podendo ser considerados como uma subclasse da cerâmica. Possuem propriedades elétricas que são intermediarias entre aquelas apresentadas pelos condutores elétricos e pelos isolantes.

Isolantes: São substâncias nas quais, ao contrário dos condutores, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo do átomo.

Materiais Semicondutores – Aplicabilidade

É importante na fabricação de componentes eletrônicos tais como diodos, transistores e outros de diversos graus de complexidade tecnológica, microprocessadores, e nano circuitos usados em nanotecnologia. Portanto atualmente o elemento semicondutor é primordial na indústria eletrônica e confecção de seus componentes. Basicamente, controlam o fluxo da corrente elétrica, podendo atuar como simples retificadores ou chaves interruptoras; mas o fundamental desses dispositivos é a variação de fluxo de corrente proporcionalmente a pequenos sinais de controle, fornecendo dessa maneira, amplificação. Essa propriedade de controle de condução de corrente explica o grande uso dos materiais semicondutores nos circuitos diversos na eletrônica. Alem disso é utilizado para a produção de ligas metálicas, na preparação de silicones, na indústria cerâmica e, por ser um material semicondutor muito abundante, tem um interesse muito especial na indústria eletrônica e microeletrônica, como material básico para a produção de chips para transistores e pilhas solares.

Lei de Joule – Aplicabilidade

Sabemos que correntes elétricas são cargas elétricas em movimento ordenado. Vimos também que a corrente elétrica é constituída por elétrons que se movem ao longo de um fio condutor. Isso acontece porque, nos átomos dos metais, os elétrons mais distantes do núcleo ligam-se fracamente a ele, formando uma nuvem de elétrons denominados elétrons livres.Dessa forma, quando uma corrente elétrica passa por um condutor elétrico, o condutor se aquece, emitindo calor. Esse fenômeno é denominado efeito joule. Portanto, o efeito joule, conhecido também como efeito térmico, é causado pelo choque dos elétrons livres contra os átomos dos condutores. Quando os átomos recebem essa energia, tendem a vibrar com mais intensidade. Dessa forma, quanto maior for a vibração dos átomos, maior será a temperatura do condutor elétrico.Todos nós já nos deparamos com materiais que utilizam a energia elétrica para funcionar. Muitos deles transformam parte da energia recebida em outras formas de energia. Por exemplo, quando ligamos uma lâmpada incandescente, aquelas de filamento, um brilho muito forte é liberado por elas. Esse brilho nada mais é do que uma parte da energia elétrica sendo transformada em energia luminosa.É sabido que esses equipamentos elétricos também transformam parte da energia elétrica em energia térmica. Novamente citamos a lâmpada incandescente, mas também podemos citar as churrasqueiras elétricas, os fornos elétricos, etc. São inúmeros os equipamentos que transformam energia elétrica em energia térmica.

Resistência Elétrica – Conceitos e Aplicabilidade

A resistência elétrica é a dificuldade que a corrente elétrica encontra quando passa por um condutor de eletricidade. Se fizermos uma ligação com diferentes fios condutores, a uma mesma fonte de energia, veremos que as correntes obtidas