Energia e Potência Elétrica

Energia elétrica, E, mede-se com os contadores de eletricidade.
A unidade prática de medida é o quilowatt- hora, símbolo kWh.

Energia elétrica = U x I x t

A potência elétrica dos recetores:

• Corresponde à energia elétrica consumida por unidade de tempo
• Mede-se em wattímetros e a unidade do SI é o watt (W)
• Relaciona-se com a intensidade de corrente e a diferença de potencial

Resistência elétrica

A resistência elétrica dos condutores relaciona-se com a sua oposição à passagem da corrente elétrica.
Para a mesma diferença de potencial:

• Resistência pequena - condutor que conduz bem - Grande intensidade de corrente
• Resistência grande - condutor que conduz mal - Pequena intensidade de corrente

Símbolo: R

Unidade SI: ohm

Aparelho de medida: ohmímetro 

Determina-se pela expressão:

 

Os condutores óhmicos:

• Têm resistência constante
• Obedecem à lei de Ohm U  / I constante
• A representação gráfica de U em função de I é uma linha reta que passa pela origem dos eixos

Como se mede a resistência elétrica:

• Método direto- A Resistência Eléctrica mede-se em Ohm (Ω). Para medir a Resistência Eléctrica de determinado condutor utiliza-se um Ohmímetro.

• Método indireto- Num condutor em funcionamento num circuito eléctrico pode-se determinar a resistência se conhecermos a Diferença de Potencial e a Intensidade de Corrente Eléctrica que o atravessa. R = U/I

Diferença de Potencial e Intensidade de Corrente

A diferença de potencial (d.d.p) é uma grandeza física que mede a energia que é fornecida às cargas eléctricas. Quanto maior for a diferença de potencial, mais energia é fornecida ás cargas elétricas do circuito.

Símbolo: U
Unidade SI: volt (V)
Aparelho de medida: voltímetro (em paralelo)




A intensidade de corrente é a quantidade de carga elétrica que passa numa secção do circuito por unidade de tempo. Quanto maior o número de carga elétrica a atravessar o condutor por unidade de tempo, maior a intensidade de corrente.

Símbolo: I
Unidade SI: ampere (A)
Aparelho de medida: amperímetro (em série)





Circuitos com recetores instalados em série:

• A d.d.p. nos terminais do conjunto dos recetores é igual à soma das diferenças de potencial nos terminais de cada recetor

• A intensidade de corrente é igual em todos os recetores

Circuitos com recetores instalados em paralelo:

• A d.d.p. é igual nos terminais de todos os recetores

• A intensidade de corrente no ramo principal é igual à soma das intensidade da corrente que percorre as várias ramificações

Corrente elétrica

Bons condutores elétricos são materiais através dos quais a corrente elétrica passa
Maus condutores elétricos são materiais através dos quais a corrente elétrica não passa

A corrente elétrica é um movimento orientado de partículas com carga elétrica:

• Eletrões, nos metais, nas ligas metálicas e na grafite
• Iões positivos e negativos, nas soluções condutoras

Nos circuitos elétricos é possível falar em:

• Sentido convencional da corrente elétrica- do pólo positivo para o negativo
• Sentido real da corrente elétrica- do pólo negativo para o positivo

A corrente contínua nao muda de sentido e a corrente alternada sim

Circuitos Elétricos

Um circuito elétrico fechado é um caminho para a corrente elétrica
Nos circuitos elétricos há:

• Fonte de energia
• Recetor de energia
• Interruptor

O sentido convencional da corrente elétrica é do pólo positivo da fonte de energia para o pólo negativo.

O sentido real é do pólo negativo para o pólo positivo.

 Quando o interruptor está fechado quer dizer que a corrente está ligada:

 Quando o interruptor está aberto quer dizer que a corrente está desligada:

Símbolos:

Os receptores podem instalar-se:

• Em série- Há só um caminho para a corrente elétrica
• Em paralelo- Há mais do que um caminho para a corrente elétrica

Diferenças:

• No circuito em série o interruptor comanda todas as lâmpadas, no circuito em paralelo o interruptor instalado nas ramificações só comanda uma lâmpada (depende da quantidade de lâmpadas lá instaladas)
• No circuito em série quando se aumenta o número de lâmpadas a luminosidade diminui, no circuito em paralelo a luminosidade mantém-se;
• No circuito em série quando se retira uma lâmpada as outras apagam-se, no circuito em paralelo as outras permanecem acesas

Utilização de Eletricidade

A eletricidade é um bem indispensável no nosso dia-a-dia, sendo importante utilizá-la de forma regrada e em segurança.

Algumas regras de segurança na utilização da eletricidade são:

 Não se deve desligar as fichas das tomadas puxando pelos fios.

Não deves tocar com os dedos nas tomadas elétricas.







Não deves tocar nas tomadas elétricas com as mãos molhadas.

Não deves utilizar um aparelho elétrico com o fio de ligação em mau estado.

Não deves ligar muitos aparelhos elétricos á mesma tomada.





Não deves substituir uma lâmpada fundida ou reparar qualquer aparelho elétrico ligado á corrente.

Leis de Newton

1ª Lei de Newton- Lei da Inércia- É a tendência que o corpo tem para manter o seu estado de repouso em movimento retilíneo uniforme

Quando o cavalo pára subitamente, o cavaleiro que estava em movimento tem tendência para se manter em movimento, logo este é lançado para a frente. O exemplo, ilustra bem a importância do cinto de segurança quando andamos de automóvel. Se os passageiros estiverem soltos no interior do automóvel, qualquer movimento brusco, como uma travagem ou um choque acidental, o automóvel irá parar subitamente, e os passageiros serão projetados, tendendo a continuara o movimento. O cinto de segurança é uma maneira de prender os passageiros ao banco.

2º Lei de Newton- Lei Fundamental da Dinâmica- A segunda lei explica o que acontece aos corpos quando a força resultante é diferente de zero, ou seja, quanto maior for a força maior será a aceleração adquirida pelo corpo.


3ª Lei de Newton- Ação- Reação- As duas forças coexistem sempre e econtram-se aplicadas em corpos diferentes

Nesta fotografia observamos uma pessoa a chutar uma bola. Para chutar a pessoa exerce uma força sobre a bola para ela se movimentar e a bola também exerce uma força de volta com a mesma intensidade porém com com direção e sentido oposto

Forças de Atrito

São forças de contacto que se opõem sempre ao movimento de um corpo, dependem das superfícies de contacto e da massa do corpo

Forças

São grandezas vetoriais, representam-se por vetores e têm as seguintes caraterísticas:

• Direção
• Sentido
• Intensidade
• Ponto de aplicação

Força resultante:

Força resultante é o resultado das várias forças que atuam sobre um corpo, calcula-se das seguintes formas:

Distância de Segurança

Movimento retilíneo uniforme variado:

Movimento uniformemente acelerado- quando o valor da velocidade aumenta á medida que o tempo decorre; nesse caso a reta é sempre ascendente

Movimento uniformemente retardado - quando o valor da velocidade diminui á medida que o tempo decorre; nesse caso a reta é sempre descendente

Podemos determinar a distância através da área do triângulo (Ab x h / 2)

Rapidez, Velocidade e Aceleração Média

Rapidez:

• Grandeza escalar
• Corresponde á distância percorrida em média

Velocidade:

• Grandeza vetorial

Cálculos:

Rapidez média = Distância percorrida / Intervalo de tempo

Velocidade média = deslocamento / Intervalo de tempo

Para passar a velocidade de km/h para m/s e de m/s para km/h

A rapidez média é igual à velocidade média num movimento retilíneo e sem inversão de sentido

Aceleração média:


Movimento retilíneo uniforme: A acelaração média é igual a 0
Movimento retilíneo acelerado: A aceleração média é constante e positiva
Movimento retilíneo retardado: A acelaração média é constante e negativa

Distância e Deslocamento

Distância:

• Grandeza escalar
• Carateriza-se pelo seu valor

Deslocamento:

• Grandeza vetorial
• Carateriza-se por: valor (N), direção (vertical, horizontal), sentido (da esquerda para a direta, da direita para a esquerda, de cima para baixo ou de baixo para cima) e ponto de aplicação

Deslocamento (Δx) = Posição final (Xf) - Posição inicial (Xi)

Movimentos

Movimentos

Um corpo pode estar em movimento ou em repouso em relação a um referêncial. 

Repouso- um corpo está em repouso em relação a um referêncial quando a sua posição não varia.

Movimento- um corpo está em movimento em relação a um referêncial quando a sua posição varia.

Quando nós aparentemente estamos em repouso em relação ao que nos rodeia estamos em movimento pois terra está em constante movimento, por isso podemos dizer que estamos em movimento em relação ao eixo da Terra e ao Sol.

Tipos de trajetória:

• Retilíneas

• Curvilíneas: Parabólica, Circular e Elíptica

Descrevemos o movimento do corpo através de duas variáveis: posição e tempo

Trajetória: Linha imaginária que une as diferentes posições que o corpo ocupa ao longo do movimento