1.2. Energia e fenómenos elétricos

• Corrente elétrica (I)


  A medida da carga que atravessa uma secção reta do condutor por unidade de tempo. A unidade do SI é o ampere (A) e mede-se com um amperímetro.

  
• Diferença de potencial elétrico ou tensão elétrica (U)


  A medida do trabalho realizado pela força elétrica para deslocar uma carga (eletrão ou ião) entre dois ponts do circuito elétrico. A unidade do SI é o volt (V) e mede-se com um voltímetro.

  
• Potência elétrica (P)


  A media da quantidade de energia transferida por unidade de tempo, ou seja, da rapidez com que a transferência de energia se processa num circuito elétrico. A unidade do SI é o watt (W).
• Resistência elétrica (R)


  A oposição ao movimento de cargas elétricas num condutor. Mede-se diretamente com um ohmímetro e a sua unidade no SI é o ohm ().

  
• Condutores óhmicos


  • Para alguns condutores, o valor da resistência elétrica do condutor e o valor da corrente elétrica que o atravessa, quando este está sujeito a uma tensão elétrica constante, são inversamente proporcionais.

  
• Resistividade elétrica (ρ)


  Grandeza física que mede a propriedade dos materiais que permite o transporte de carga elétrica com maior ou menor facilidade e que está relacionada com o tipo de ligações existentes nos materiais. A unidade do SI é o ohm metro (Ω m).

  
• A resistividade elétrica varia, para o mesmo material, com a temperatura mas não da mesma forma para todos os materiais.

  
• O facto de a resistividade de cada material variar de forma diferente com a temperatura, permite utilizá-los para diferentes fins em circuitos eletrónicos.

  
• Efeito Joule


  O aquecimento do condutor devido à energia transferida para que as suas cargas se movimentem.
• Como determinar a energia perdida pelo condutor por efeito Joule

  1. Pdissipada Joule = U I

  2. Edissipada Joule = U I t

  3. Edissipada = R I2 t
• Aplicações do efeito Joule

  • Aquecimento (torradeira, forno elétrico, etc.)
  • Lâmpada incandescente
  • Fusível
• As lâmpadas de incandescência foram usadas durante muitos anos, mas têm vindo a ser substituídas por lâmpadas de elevada eficiência e, mais recentemente, pela tecnologia LED (díodo emissor de luz), devido à elevada quantidade de energia perdida por efeito de Joule que, no caso da iluminação, é energia não útil.
• A tecnologia LED, já conhecida e usada há vários anos, tem contribuído para a diminuição dos gastos energéticos, não só no que diz respeito à iluminação, mas também em eletrodomésticos, como as televisões.
• Gerador de tensão contínua

  A tensão indicada num gerador de tensão contínua (como a pilha) não corresponde à energia que este fornece ao circuito.

  
• Lâmpadas de incandescência


  Lâmpadas usadas durante muitos anos, mas que têm vindo a ser substituídas por lâmpadas de elevada eficiência e, mais recentemente, pela tecnologia LED
• Lâmpadas de incandescência perdem muita energia por efeito de Joule, que é energia não útil
• Lâmpadas de elevada eficiência e lâmpadas LED têm perdas de energia muito menores
• A tecnologia LED tem contribuído para a diminuição dos gastos energéticos, não só no que diz respeito à iluminação, mas também em eletrodomésticos, como as televisões
• Gerador de tensão contínua


  Dispositivo que fornece energia elétrica a um circuito
• Ao comprar uma pilha, é necessário verificar a sua tensão, além do tamanho
• A tensão indicada num gerador de tensão contínua não corresponde à energia que este fornece ao circuito, porque o próprio gerador oferece resistência à passagem das cargas elétricas

  
• A resistência interna do gerador (r) é responsável pela dissipação de energia como calor, o que provoca o seu aquecimento e a diminuição da energia elétrica que este disponibiliza ao circuito
• Força eletromotriz (ε)


  Tensão entre os terminais do gerador quando este não está ligado a um circuito

  
• A tensão fornecida por um gerador de tensão contínua ao circuito depende das características do gerador (ε e r) e da corrente elétrica (I)

  
• A relação entre a tensão fornecida ao circuito pelo gerador e a corrente elétrica é linear

  
• Associação em série


  Os vários componentes do circuito estão intercalados no mesmo ramo do circuito
• Na associação em série, se um dos componentes não permitir a passagem da corrente elétrica, nenhum dos outros componentes funciona, uma vez que o circuito fica aberto
• Associação em paralelo


  Os vários componentes estão em ramos diferentes do circuito, que têm os seus terminais unidos aos mesmos pontos do circuito principal
• Na associação em paralelo, se um dos componentes não permitir a passagem da corrente elétrica, todos os outros componentes continuam a funcionar normalmente, desde que não estejam no mesmo ramo onde se encontra esse componente

  
• Resistência (R) e corrente elétrica (I) são inversamente proporcionais