De que depende a resistência dos condutores?

De que depende a resistência dos condutores?

A resistência dos condutores depende:

-do seu comprimento, quanto maior o comprimento maior a resistência.

-da sua espessura, quanto maior é a espessura menor é a sua resistência.

-do material de que são feitos. A prata conduz melhor que o cobre, o cobre melhor que o alumínio, o alumínio melhor do que o tungsténio, este melhor que o ferro, que conduz melhor que o chumbo, este melhor que o mercúrio, que conduz melhor que o cromoníque, que conduz melhor que o carbono.

Lei de Ohm

Lei de Ohm

Há condutores cuja resistência elétrica tem sempre o mesmo valor, qualquer que seja o circuito elétrico onde estão instalados não dependendo da intensidade da corrente e da d.d.p a que estão sujeitos, chamam-se condutores óhmicos.

Outros condutores tem resistência diferente em circuitos elétricos diferentes, chamam-se condutores não óhmicos.

U/I é constante para um condutor óhmico

LEI DE OHM

- A diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor metálico filiforme e homogêneo, a temperatura constantes, é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre.

Resistência elétrica

É Resistência elétrica 

Os metais, as ligas metálicas e a grafite são exemplos de materiais bons condutores. Mas nem todos eles conduzem igualmente bem a corrente elétrica: uns tem maior resistência do que os outros.

A resistência elétrica relaciona-se com a oposição que os condutores oferecem à passagem da corrente elétrica.

Resistência grande = condutor conduz mal

Resistência pequena = condutor conduz bem

A resistência elétrica é uma grandeza física que caracteriza os condutores elétricos.

A resistência elétrica representa-se por R, a unidade SI chama-se ohm, simboliza-se por a letra grega omega, e mede-se utilizando um ohmimetro quando os condutores não estão emfuncionamento num circuito elétrico.

A medição da resistência de condutores em funcionamento nos circuitos faz-se por um processo indirecto:

- mede-se a intensidade da corrente com um amperímetro;

-mede-se a d.d.p com um voltimetro.

R=U/I ou seja a resistência elétrica é igual à diferença de potencial a dividir pela intensidade da corrente.

Intensidade da corrente

Intensidade da corrente

A intensidade da corrente é uma grandeza física que caracteriza a corrente elétrica.

A intensidade da corrente nos condutores metálicos e na grafite relaciona-se com o número de electrões que passa numa secção recta do circuito por unidade de tempo. Quantos mais electrões passarem na secção recta do circuito por segundo maior a intensidade da corrente.

A intensidade da corrente representa-se por I, a unidade de SI é o ampere, símbolo A, e mede-se utilizando um amperímetro.

Diferença de potencial

Diferença de potencial 

A corrente elétrica é um movimento de partículas com carga elétrica. Para que as partículas tenham movimento é necessário fornecer-lhes energia e devido a isso nos circuitos existe sempre uma fonte de energia.

Nas fontes vem escrito o valor da sua diferença de potencial. 

A diferença de potencial (d.d.p) de uma fonte de energia relaciona-se com a energia que fornece à unidade de carga elétrica que atravessa o circuito. Quanto maior a d.d.p da fonte de energia de um circuito, mais energia é fornecida às cargas elétricas do circuito.

A d.d.p representa-se por U, a unidade SI desta grandeza é o Volt, símbolo V, e mede-se com um voltímetro.

-Como se mede a d.d.p de uma fonte de energia?

*vamos usar a figura anterior (onde se encontra um voltimetro)

-o alcance: 250V

-a maior divisão: 50V

-a menor divisão: 5V pois 50/10(numero de divisões entre 0 e 50) = 5

-o valor: 0V

Corrente contínua e alternada

Corrente contínua e alternada

Se considerarmos um gráfico i x t (intensidade de corrente elétrica por tempo), podemos classificar a corrente conforme a curva encontrada, ou seja:

 

Corrente contínua 

Uma corrente é considerada contínua quando não altera seu sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa.

A maior parte dos circuitos eletrônicos trabalha com corrente contínua, embora nem todas tenham o mesmo "rendimento", quanto à sua curva no gráfico i x t, a corrente contínua pode ser classificada por:

 

Corrente contínua constante

Diz-se que uma corrente contínua é constante, se seu gráfico for dado por um segmento de reta constante, ou seja, não variável. Este tipo de corrente é comumente encontrado em pilhas e baterias.

 

Corrente contínua pulsante

Embora não altere seu sentido as correntes contínuas pulsantes passam periodicamente por variações, não sendo necessariamente constantes entre duas medidas em diferentes intervalos de tempo. 

A ilustração do gráfico acima é um exemplo de corrente contínua constante.

Esta forma de corrente é geralmente encontrada em circuitos retificadores de corrente alternada.

 

Corrente alternada

Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem.

Este tipo de corrente é o que encontramos quando medimos a corrente encontrada na rede elétrica residencial, ou seja, a corrente medida nas tomada de nossa casa.

Sentido da corrente elétrica

Sentido da corrente elétrica 

Sentido Real:  ocorre nos condutores sólidos, é o movimento dos elétrons e acontece do polo negativo para o polo positivo. 

Sentido convencional: é o sentido da corrente elétrica que corresponde ao sentido do campo elétrico no interior do condutor, que vai do polo positivo para o negativo. 

Corrente elétrica

Corrente elétrica 

O que é a Corrente elétrica?

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

* a matéria é constituída por átomos, que sua vez são constituídos por protões, com carga positiva, e neutrões, que se encontram no núcleo, e por electrões, com carga negativa, que se movem à volta do núcleo.

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Metais, ligas metálicas e grafite

Nos átomos dos bons condutores sólidos os eletrões mais afastados denominados por electrões livres tem a possibilidade de se libertar, movendo-se desordenadamente no condutor.

Quando um metal ou a grafite estão num circuito fechado, tendo uma extremidade ligada ao polo positivo da pilha e a outra ao polo negativo, o movimento dos eletroes livres no condutor é orientado no sentido do terminal negativo para o terminal positivo.

Soluções condutoras

Nas soluções condutoras não há electrões livres mas há corpúsculos com carga elétrica com a capacidade de se mover livremente, os iões, que podem ter carga negativa ou positiva.

Quando uma solução condutora está num circuito elétrico fechado, os ioes positivos movem-se num sentido e os ioes negativos movem-se no sentido oposto.

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Resumindo:

A corrente elétrica é a M movimento orientado de partículas ou corpúsculos com carga elétrica:

-nos metais, nas liga metálicas e na grafite, é um movimento orientado de electrões livres;

-nas soluções condutoras, é um movimento orientado de iões positivos, num sentido, e ioes negativos, em sentido oposto.

Bons e maus condutores elétricos

Bons e maus condutores elétricos 

Bons condutores elétricos: são todos os materiais através dos quais a corrente elétrica passa. Ex: metais como o cobre, a grafite...

Maus condutores elétricos: são os materiais através dos quais a corrente elétrica não passa, também denominados por isoladores. Ex: plástico, borracha algodão...

Circuitos elétricos em série e em paralelo

Circuitos elétricos em série e em paralelo

É possível instalar num circuito elétrico mais do que um receptor. A instalação pode-se realizar de duas maneiras: em paralelo e em série.

Circuito em série:

Num circuito em série com duas lâmpadas, uma é ligada a seguir à outra, existindo um só caminho para a corrente elétrica.

Esquema do circuito:

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Circuito em paralelo:

Num circuito em paralelo com duas lâmpadas, cada uma é instalada numa ramificação diferente, existindo assim, mais do que um caminho para a corrente elétrica.

Esquema do circuito:

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Diferenças entro os dois circuitos:

Nos circuitos em série como há só um caminho para a corrente elétrica verifica-se que:

- o interruptor comanda todas as lâmpadas independentemente da sua localização.

-quando se retira uma das lâmpadas, ou se uma delas se funde, todas se apagam.

-quando se aumenta o número de lâmpadas a luminosidade diminui.

Nos circuitos em paralelo, como há vários caminhos para a corrente elétrica verifica-se que:

-o interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas, mas instalado numa das ramificações comanda apenas uma lâmpada.

-quando se retira uma das lâmpadas ou uma delas se funde, as outras permanecem acesas.

- quando se aumenta o número de lâmpadas, a luminosidade de cada uma mantém-se.

Símbolos de alguns dispositivos elétricos

Símbolos de alguns dispositivos elétricos 

Grandezas da corrente elétrica

Grandezas da corrente elétrica 

R=U/I

Diferença de potencial (d.d.p) ou tensão elétrica:

- Símbolo da grandeza: U

- Unidade: Volt

- Símbolo da unidade: V

- Aparelho: Voltímetro (coloca-se no circuito em paralelo)

Intensidade da corrente:

- Símbolo da grandeza: I

- Unidade: Ampere

- Símbolo da unidade: A

- Aparelho: Amperímetro (coloca-se  no circuito em série)

Resistencia:

- Símbolo da grandeza: R

- Unidade: ohm

- Símbolo da unidade: _(U invertido)_

- Aparelho: ohmimetro (coloca-se directamente)

Pilha de Volta

Pilha de Volta

A pilha de Volta foi o primeiro gerador estático de energia elétrica a ser criado, tendo sido inventado por Alessandro Volta por volta de 1800.

  

Luigi Galvani (1737-1798) publicou em 1791 uma pesquisa em que ele havia dissecado uma rã e observado que quando dois metais diferentes entravam em contato com ela, os músculos da coxa da rã sofriam contrações. Galvani acreditava que os músculos da rã armazenavam a energia e os metais eram apenas condutores.

No entanto, o físico italiano Alessandro Giuseppe Anastasio Volta (1745-1827) não acreditava nisso. Ele realizou novamente essa experiência de Galvani e repetiu uma série de experimentos, utilizando metais diferentes. A sua conclusão foi de que a eletricidade não se originava dos músculos do animal, mas sim do contato entre os metais distintos, e a rã apenas reagia a essa eletricidade externa. Tanto que se fosse utilizado o mesmo metal, os músculos da rã não se contraíam.

Volta estava correto e, para comprovar sua teoria, construiu a primeira pilha elétrica em 1800. Uma pilha é um dispositivo que transforma energia química em energia elétrica, ou seja, reações entre metais distintos que transferem elétrões um para o outro, gerando um fluxo de corrente elétrica que pode ser aproveitado.

A pilha de Volta é formada por discos intercalados de dois metais diferentes. Por exemplo, são colocados um disco de prata, um disco de zinco por cima e um disco de papelão embebido em uma solução de salmoura. Continua realizando essa montagem intercalada: disco de prata/ disco de zinco/disco umedecido até formar uma coluna alta, mas que consegue se sustentar; por último, as extremidades da pilha são ligadas com um fio condutor externo.

Impulsão

Impulsão 

O que é a impulsão?

É uma força vertical de baixo para cima a que os corpos ficam sujeitos imersos num líquido ou gás.

De que depende a impulsão? É como varia?

A impulsão depende do volume imerso e da densidade do líquido. O corpo com mais volume tem menor peso aparente porque a impulsão é menor. E se o líquido for mais denso a impulsão é maior.

Como se pode determinar experimentalmente a impulsão?

Usando um dinamômetro medimos o peso de um corpo (peso) no ar e depois centro-me água. De seguida calculamos a diferença entre o resultado do peso no ar e na água.

A lei de Arquimedes

Qualquer corpo mergulhado num liquido recebe da parte deste uma impulsão vertical, de baixo para cima, de valor igual ao do peso do volume do líquido deslocados.

Leis de Newton

Leis de Newton

Primeira Lei de Newton ou Lei da Inercia

Segundo a lei da inércia um corpo mantém o seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme se a força resultante for nula.

Segunda Lei de Newton ou Lei da Dinâmica 

Segundo a lei fundamental da dinâmica, Fr=massa*aceleração para a mesma força aplicada, quanto maior a massa, menor a aceleração e vice versa. 

Terceira Lei de Newton ou Lei da Ação-Reação

A lei da ação-reação diz que para toda uma ação existe uma reação com a mesma intensidade e direção mas sentido contrário.

Força de atrito

Força de atrito

A força de atrito é uma força que ocorre devido à fricção entre as superfícies.

Sempre que aplicamos uma força a um corpo, sobre uma superfície, irá acabar por ficar parado.

O atrito tem sentido oposto ao movimento e é uma força que se opõe ao movimento.

O que carateriza o atrito:

• Opõe ao movimento;
• Depende da natureza e da rugosidade da superfície;
• É proporcional à força normal de cada corpo.

Força de reação normal

Força de reação normal

A força de reação normal é uma força perpendicular à superficície (opõe-se ao peso).

 A força é chamada de normal porque é termo utilizado em Física quando há formação de um ângulo de 90° entre duas direções, no caso a direção da superfície e a direção da força, ou seja, a reação é perpendicular à superfície de apoio.

F_n representa a força normal.

Forças(2)

Resultantes de forças

Quando se aplicam duas ou mais forças a um corpo, o resultado do efeito de todas as forças é igual ao de uma única força, designada por força resultante.

A soma dos vetores efetua-se da seguinte maneira:

• Começa por representar uns dos vetores;
• Depois, na extremidade do primeiro inicia-se a representação do segundo;
• Finalmente une-se a origem do primeiro a origem do primeiro com a extremidade do segundo, para obter o vetor soma.

Resultante de duas forças com a mesma direção e o mesmo sentido

Para determinar a força resultante da soma de duas forças, com a mesma direção e o mesmo:

Resultante de duas forças com a mesma direção mas sentidos opostos

Para determinar a força resultante da soma de duas forças, com a mesma direção mas sentidos opostos:

Resultante de duas forças com direções perpendiculares entre si

Para determinar a força resultante da soma de duas forças com direções perpendiculares entre si:

Compostos de carbono

Hidrocarbonetos são compostos formados por átomos de carbono e de hidrogénio.

-Um átomo de carbono estabelece apenas ligações covalentes simples com um átomo de hidrogénio.

-Um átomo de carbono pode estabelecer ligações covalentes simples, duplas ou triplas com outro átomo de carbono.

Ligações entre átomos de carbono:

• Ligação simples - Alcano
• Ligação dupla - Alceno
• Ligação tripla - Alcino

O metano é o alcano mais simples, o prefixo "met" significa que tem 1 átomo de carbono (Exemplo: CH4).
Para dois átomos de carbono, utiliza-se o prefixo "et-". Exemplo: Etano.
Para três utiliza-se "prop-". Exemplo: Propano.
Para quatro utiliza-se " but-". Exemplo: Butano.

Forcas(1)

FORÇAS (início)

Força:

-traduz a interação entre os corpos;

-é uma grandeza vectorial;

-aparelho de medida: dinamómetro;

-unidade no SI: newton(N).

Tipos de força:

-à distância: força gravitacional; força magnética; força eletrostática.

-de contacto.

Características do vetor força:

-ponto de aplicação no centro do corpo;

-direção horizontal, vertical, oblíqua;

-sentido direita para a esquerda, esquerda para a direita, de cima para baixo, de baixo para cima;

-intensidade ou valor de força.

Movimentos

MOVIMENTOS

Movimento e repouso de um corpo, são conceitos relativos, porque dependem de um referencial. (local, objeto, a partir do qual se faz a observação).

Movimento de um corpo: há variação da posição que o corpo ocupa em relação ao referencial.

Repouso de um corpo: não há alteração da posição em relação ao referencial.

Trajetória: linha imaginária que une as diferentes posições que o corpo realiza no seu movimento.

 (Tipos de trajetória):

-retilínea (linha reta);

-curvilínea (circular, elíptica, parábola).

Movimento uniforme:

- distância percorrida é igual ao valor de deslocamento;

- rapidez média é igual à velocidade;

- velocidade é igual à distância percorrida;

Distância percorrida com movimento uniforme: velocidade x intervalo de tempo.

Movimento uniformente variado:

-acelarado;vetor sucessivamente maior.

-retardado;vetor sucessivamente menor.

(Conceitos)

Distância percorrida(d): medida de comprimento da trajetória, mede-se, no SI, em metros(m), grandeza escalar.

Deslocamento(deltaX): grandeza vectorial que depende da posição inicial(deltaI) e da posição final(deltaF).

Rapidez média(rm): a rapidez média é igual a distância percorrida a dividir pelo intervalo de tempo, mede-se em metros por segundo(m/s).

Velocidade média(vm): grandeza vectorial que depende do sentido, da direção, da intensidade, e calcula-se dividindo o deslocamento pelo intervalo de tempo.

Acelaração média: a aceleração média é igual ao valor da variação da velocidade a dividir pelo intervalo de tempo.

Distância de reação: é igual à velocidade inicial x o tempo de reação.

Distância de travagem: é igual à velocidade inicial x tempo de travagem a dividir por 2.

Gráficos