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20s. Qual a intensidade da corrente elétrica nesse fio? 13. Uma lâmpada de lanterna é atravessada por uma carga de 90 C no intervalo de tempo de 1 minuto. Qual a intensidade da corrente, em ampère? 9 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA Na passagem de uma corrente por um condutor observam-se alguns efeitos, que veremos a seguir. a) Efeito térmico ou efeito Joule Qualquer condutor sofre um aquecimento ao ser atravessado por uma corrente elétrica. Esse efeito é a base de funcionamento dos aquecedores elétricos, chuveiros elétricos, secadores de cabelo, lâmpadas térmicas etc. b) Efeito luminoso Em determinadas condições, a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito faz com que ele emita luz. As lâmpadas fluorescentes e os anúncios luminosos. são aplicações desse efeito. Neles há a transformação direta de energia elétrica em energia luminosa. c) Efeito magnético Um condutor percorrido por uma corrente elétrica cria, na região próxima a ele, um campo magnético. Este é um dos efeitos mais importantes, constituindo a base do funcionamento dos motores, transformadores, relés etc. d) Efeito químico Uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando é atravessada por uma corrente elétrica. É a eletrólise. Esse efeito é utilizado, por exemplo, no revestimento de metais: cromagem, niquelação etc. Questões 1. Por meio de qual processo se obtém luz numa lâmpada de filamento? 2. Cite um exemplo onde o aquecimento de um fio condutor é inconveniente. Cite um exemplo onde o aquecimento é desejável. 3. Qual a propriedade da corrente elétrica que permitiu a construção dos primeiros instrumentos de medida? 4. Compare as lâmpadas incandescentes e as lâmpadas fluorescentes e estabeleça as vantagens e desvantagens de cada um dos tipos. ELEMENTOS DE UM CIRCUITO ELÉTRICO Para se estabelecer uma corrente elétrica são necessários, basicamente: um gerador de energia elétrica, um condutor em circuito fechado e um elemento para utilizar a energia produzida pelo gerador. A esse conjunto denominamos circuito elétrico. lâmpada i Chave fonte a) Gerador elétrico É um dispositivo capaz de transformar em energia elétrica outra modalidade de energia. O gerador não gera ou cria cargas elétricas. Sua função é fornecer energia às cargas elétricas que o atravessam. Industrialmente, os geradores mais comuns são os químicos e os mecânicos. · Químicos: aqueles que transformam energia química em energia elétrica. Exemplos: pilha e bateria. · Mecânicos: aqueles que transformam energia mecânica em elétrica. Exemplo: dínamo de motor de automóvel. i + - b) Receptor elétrico É um dispositivo que transforma energia elétrica em outra modalidade de energia, não exclusivamente térmica. O principal receptor é o motor elétrico, que transforma energia elétrica em mecânica, além da parcela de energia dissipada sob a forma de calor. i + - 10 c) Resistor elétrico É um dispositivo que transforma toda a energia elétrica consumida integralmente em calor. Como exemplo, podemos citar os aquecedores, o ferro elétrico, o chuveiro elétrico, a lâmpada comum e os fios condutores em geral. d) Dispositivos de manobra São elementos que servem para acionar ou desligar um circuito elétrico. Por exemplo, as chaves e os interruptores. e) Dispositivos de segurança São dispositivos que, ao serem atravessados por uma corrente de intensidade maior que a prevista, interrompem a passagem da corrente elétrica, preservando da destruição os demais elementos do circuito. Os mais comuns são os fusíveis e os disjuntores. f) Dispositivos de controle São utilizados nos circuitos elétricos para medir a intensidade da corrente elétrica e a ddp existentes entre dois pontos, ou, simplesmente, para detectá-las. Os mais comuns são o amperímetro e o voltímetro · Amperímetro: aparelho que serve para medir a intensidade da corrente elétrica. · Voltímetro: aparelho utilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico. RESISTORES "Resistores são elementos de circuito que consomem energia elétrica, convertendo-a integralmente em energia térmica." Lei de Ohm R i U U = R.i U = (ddp) diferença de potencial (V) R = resistência elétrica ( ) i = corrente elétrica (A) No SI, a unidade de resistência elétrica é o ohm ( ) Curva característica de um resistor ôhmico U U3 U2 U1 0 i1 i2 i3 i R i U = (constante) Exercícios 1. Um chuveiro elétrico é submetido a uma ddp de 220V, sendo percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Qual é a resistência elétrica do chuveiro? 2. Determine a ddp que deve ser aplicada a um resistor de resistência 6 para ser atravessado por uma corrente elétrica de 2A. 3. Uma lâmpada incandescente é submetida a uma ddp de 110V, sendo percorrida por uma corrente elétrica de 5,5A. Qual é, nessas condições, o valor da resistência elétrica do filamento da lâmpada. A V 11 4. Nos extremos de um resistor de 200 , aplica-se uma ddp de 100V. Qual a corrente elétrica que percorre o resistor? 5. Um resistor ôhmico, quando submetido a uma ddp de 20V, é percorrido por uma corrente elétrica de 4 A. Para que o resistor seja percorrido por uma corrente elétrica de 3A, que ddp deve ser aplicada a ele? 6. A curva característica de um resistor ôhmico é dada abaixo. Determine sua resistência elétrica. U (V) 25 10 0 2 5 i (A) 7. A curva característica de um resistor ôhmico é dada abaixo. Determine sua resistência elétrica R e o valor de i2. U (V) 100 40 0 4 i2 i (A) 8. A curva característica de um resistor é dada abaixo. Determine sua resistência elétrica R e o valor de U2 e i2. U (V) U2 8 3 0 i1 4 7 i (A) POTÊNCIA DISSIPADA NO RESISTOR P = U.i P = R.i2 R U P 2 = Unidade de potência no SI: W (watt) Exercícios 9. Quando uma lâmpada é ligada a uma tensão de 120V, a corrente que flui pelo filamento da lâmpada vale 1A. Qual a potência da lâmpada? 10. Calcule a corrente que percorre o filamento de uma lâmpada de 120V e 60W. 11. Em um resistor, de resistência igual a 10 , passa uma corrente com intensidade de 2A. Calcule a potência dissipada no resistor. 12. De acordo com o fabricante, um determinado resistor de 100 pode dissipar, no máximo, potência de 1 W. Qual é a corrente máxima que pode atravessar esse resistor? 13. Num certo carro, o acendedor de cigarros tem potência de 48W. A ddp no sistema elétrico desse carro é 12V. Qual é a resistência elétrica do acendedor de cigarros? 14. Sob tensão de 10V, um determinado resistor dissipa 5W de potência. Qual é a resistência desse resistor? Questões 15. Uma lâmpada de filamento apresenta o valor escrito sobre o vidro (40W, 60W, 100W). Qual o significado desse valor? 16. que acontecerá se ligarmos uma lâmpada com as inscrições (60W-110V) na tensão 220V. Por quê? 17.