Diferência de Potencial

Tensão (Diferência de Potencial)
Anteriormente, nós estudamos as cargas estáticas, ou seja, cargas em repouso. A eletricidade dinâmica refere-se a cargas elétricas em movimento, de um átomo para outro.
Esse movimento é idêntico a um trem em movimento, pois, quando a locomotiva se desloca os demais carros a acompanham.
Para que haja movimento de cargas elétricas em um circuito é necessário que alguma força ou pressão apareça para fazer com que essas cargas elétricas se movimentem, A esta pressão damos o nome de diferença de potencial (d.d.p.) ou tensão, que nos é dada em volts.
Num circuito fechado, onde se tem eletricidade dinâmica, a tensão aplicada é que faz com que as cargas elétricas de movimentem, formando, assim, a corrente elétrica. As cargas elétricas que se movimentam são os elétrons. Na unidade anterior, estudamos as fontes de eletricidade. São exatamente estas fontes que geram a pressão ou a força, que é a tensão ou d.d.p. nos elétrons.

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Analogia entre 0 circuito elétrico e o Hidráulico
Podemos compará-lo á água num encanamento. Ela não sobe a um determinado reservatório porque não há pressão suficiente para que isso aconteça. Por isso, é necessário que o reservatório que abastece a região ou local seja colocado numa altura tal que proporcione a pressão desejada.
Esta diferença de nível é que proporcionará a pressão hidráulica necessária. O mesmo ocorre com a eletricidade, pois nós temos elétrons nos condutores, mas se não houver uma tensão elétrica ou d,d,p. não haverá eletricidade.
Medição da tensão elétrica (diferença de potencial)
O aparelho utilizado para medir a tensão elétrica chama-se voltímetro. Para se medir a diferença de potencial, o voltímetro deverá ser sempre ligado conforme o desenho, ou seja, em paralelo.

Grandeza da tensão:
Símbolo  U

Unidade de medida da tensão:
Símbolo:  V

Voltagens comuns

Pilha

1,25V a 1,5V

Bateria

3V a 12V

Geradores

110V a 220V - 380V

Unidades derivadas:

1 Quilovolt = 1KV = 1.000V

1 Megavolt = 1MV = 1.000.000V

1 Milivolt = 1mV = 1:1.000V

1 Microvolt = 1uV = 1:1.000.000V

Corrente

Definição:
Corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas por um condutor. A intensidade de corrente se refere á quantidade de cargas elétricas, num dado momento, que passa num ponto qualquer de um circuito elétrico. No caso da água, a vazão é medida em litros por segundo, ou seja, a quantidade de litros que estiver passando num ponto do encamento no tempo de um segundo.

Toda vez que passar uma corrente de elétrons em um circuito elétrico ela poderá também ser medida. Quando num ponto qualquer de um circuito elétrico passar 6,25.10 elevado a décima oitava potência elétrons, diz-se que passou um coulomb, medida essa utilizada para medir cargas elétricas.

Medição da corrente
Porém se passar num ponto do mesmo circuito, um coulomb de elétrons no tempo de 1 segundo, a corrente será de 1 ampêre.

Grandeza da corrente

Símbolo: I

Unidade de medida da corrente: 1 ampére

Simbolo :  A

1 A = 1 coulomb/s

Unidades derivadas

Quiloampére = 1KA = 1.000A

1 Miliampére = 1mA = 1:1.000A

1 Microampére = 1uA = 1:1.000.000A

O aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente (em ampére) de um circuito é o amperímetro. O amperímetro é ligado em série, pois ele registrará a quantidade de elétrons que estiver passando naquela parte do circuito.

Fluxo da corrente:
Foi definido que, no circuito elétrico, o fluxo da corrente vai do pólo positivo (+) para o pólo vegativo (-) - corrente convencional. Os elétrons livres, porém, se movem do pólo vegativo (-) para o pólo positivo (+) - corrente eletrônica ou real.

Resistência elétrica:
Resistência é a dificuldade que um condutor oferece á passgem da corrente elétrica. No caso da água, podemos dizer que há, também, resitências devido a curvas, cotovelos, luvas, reduções, etc. Tudo isso dificulta a passagem da água, opondo-se á sua circulação. A resistência elétrica nos é dada de acordo com o próprio material, conforme a facilidade ou não da movimentação dos seus elétrons.

Gradeza da resistência

Simbolo: R

Unidade de resistência: 1 ohm

Simbolo:

Unidades derivadas

1 quilohm = 1K = 1000

1 megohm = 1M = 1000.000

1 gigohm = 1G = 1000.000.000

O valor da resistência de um condutor dependente:
- da resistência específica do material (p),
- do comprimento do condutor (l)
- da secçao (A).
Calcula-se a resistência através da seguinte fórmula
Exemplo: calcular a resistência em de um condutor de cobre     130m de comprimento, e de uma secção de -A = 0,1257 mm² quando a resistência específica do cobre for   P = 0,0178 x mm² : m

Medição
O aparelho usado para a medição da resistência elétrica é o ohmímetro. Para se efetuar a ligação do ohmímetro deve-se tomar a precaução de desligar a corrente elétrica do circuito em questão, isto porque o ohmímetro possui bateria própria para o seu funcionamento.

Exercícios:
Qual o comprimento "l" em metros de um fio de alumínio de diâmetor de 2mm, para receber a resistência de: R = 2,5 quando a resistividade específica for de p = 0,0278xmm²/m.

Isolantes, condutores, resistores e semicondutores
Isolantes são materiais que oferecem grande dificuldade á passagem da corrente elétrica, não permitindo que seus elétrons se libertem facilmente dos seus átomos.

Esses materiais são utilizados para bloquear a passagem da corrente elétrica. Condutores são materiais que oferecem pouca dificuldade á passagem da corrente elétrica e são usados para transportá-la de um local para outro. Esses materiais possuem grande quantidade de elétrons livres em suas órbitas, facilmente removíveis.

Os metais são os melhores condutores de eletricidade, dentre eles, o cobre e o alumínio são os mais usados. O cobre tem tido maior aplicação porque, além de ser um bom condutor, oferece boa resistência mecânica e suas emendas podem ser facilmente soldadas. O alumínio é um bom condutor e tem um peso baixo em relação ao cobre, porém, o único inconveniente da sua aplicação é que ele requer uma solda especial. É muito usado nas linhas de alta tensão.

Resistores são elementos usados para se introduzir resistência adicional aos circuitos. Os resistores são fabricados com materiais maus condutores, ou seja, materiais que permitem a passagem da corrente elétrica, porém com certa dificuldade. São feitos de fios metálicos, de materiais á base de grafite (carbono) ou de películas metálicas. Os resistores podem ser divididos em dois grupos, a saber: os fixos e os variáveis. Semicondutores são materiais que têm propriedades intermediárias, entre condutores e isolantes. Os semicondutores permitem a passagem de corrente num só sentido, não possibilitando o seu retorno. São empregados na produção de diódos retificadores, fotocélulas, células fotoelétricas, diódos piesoelétricos, etc.