Ciências Físico-Químicas 9º ano | Corrente elétrica e circuitos elétricos
CIÊNCIAS FÍSICO-QUÍMICAS | 9º ANO
CORRENTE ELÉTRICA E CIRCUITOS ELÉTRICOS
CORRENTE ELÉTRICA
O que é a corrente elétrica?
- Corrente elétrica:
- movimento orientado de partículas com carga elétrica (eletrões ou iões)
Bons e maus condutores elétricos
- Bons condutores elétricos:
- dispõem de cargas elétricas livres para se movimentarem
- exemplos: metais, grafite e soluções aquosas
- Maus condutores elétricos:
- não dispõem de cargas elétricas livres para se movimentarem
- exemplos: madeira, cortiça, borracha, plástico, água destilada
CIRCUITOS ELÉTRICOS
O que é um circuito elétrico?
- Circuito elétrico:
- sequência de componentes por onde pode passar a corrente elétrica
Componentes de um circuito elétrico e sua esquematização
- Fonte de energia (fornece energia ao circuito):
- pilha
- gerador
- tomada da rede elétrica
- Recetores (transferem ou transformam a energia elétrica):
- lâmpada
- resistência
- reóstato
- motor
- Fios de ligação (ligam os diversos componentes do circuito)
- Interruptores (abrem ou fecham o circuito):
- interruptor aberto: abre o circuito
- interruptor fechado: fecha o circuito
- Aparelhos de medição:
- voltímetro
- amperímetro
Circuitos em série e em paralelo
- Circuito em série:
- a corrente elétrica percorre um único circuito
- Circuito em paralelo:
- a corrente elétrica percorre o circuito principal e as ramificações
GRANDEZA CORRENTE ELÉTRICA
Características da corrente elétrica
- Corrente elétrica (I):
- relaciona a quantidade de cargas elétricas que atravessa uma secção reta de um condutor por unidade de tempo
- tem como unidade S.I. o ampere (A)
- mede-se com um amperímetro que se instala em série
Múltiplos e submúltiplos da unidade ampere
- kA – quiloampere
- mA – miliampere
1 kA = 1000 A
1 mA = 0,001 A
Sentido da corrente elétrica
- Sentido real:
- do pólo negativo para o pólo positivo
- Sentido convencional:
- do pólo positivo para o pólo negativo
Corrente contínua e corrente alternada
- Contínua (DC ou CC):
- mantém o sentido
- Alternada (AC ou CA):
- varia o sentido
Medição da corrente elétrica
- Com lâmpadas em série:
\(I_1=I_2=I_3=…\)
- Com lâmpadas em paralelo:
\(I_1=I_2+I_3+…\)
GRANDEZA TENSÃO
Características da tensão (ou diferença de potencial)
- Tensão elétrica (U):
- corresponde à energia que um gerador fornece ao circuito elétrico por unidade de carga
- tem como unidade S.I. o volt (V)
- mede-se com um voltímetro que se instala em paralelo
Múltiplos e submúltiplos da unidade volt
- kV – quilovolt
- mV – milivolt
1 kV = 1000 V
1 mV = 0,001 V
Pilha de Volta
A pilha de Volta foi o primeiro gerador eletroquímico. Era constituída por discos de cobre e zinco, intercalados por um tecido humedecido com uma solução salina.
Associação de pilhas em série
A tensão nos polos de uma associação de pilhas em série é igual à soma da tensão nos polos de cada pilha:
\(U_{pilhasemsérie}=U_{pilha1}+U_{pilha2}+…\)
Medição da tensão elétrica
- Com lâmpadas em série:
\(U_1=U_2+U_3+…\)
- Com lâmpadas em paralelo:
\(U_1=U_2=U_3=…\)
GRANDEZA RESISTÊNCIA ELÉTRICA
Características da resistência elétrica
- Resistência elétrica (R):
- mede a oposição que um condutor oferece à passagem da corrente elétrica
- tem como unidade S.I. o ohm (Ω)
- mede-se com um ohmímetro
Múltiplos e submúltiplos da unidade ampere
- kΩ – quilo-ohm
- mΩ – miliohm
1 kΩ = 1000 Ω
1 mΩ = 0,001 Ω
Medição da resistência elétrica
Podemos medir diretamente a resistência de um condutor através de um ohmímetro, ou indiretamente através de um voltímetro e de um amperímetro, pois para uma tensão constante, a corrente elétrica é inversamente proporcional à resistência do condutor:
\(R=\frac{U}{I}\)
Lei de Ohm
A temperatura constante, o quociente entre a tensão nos terminais de um condutor óhmico e a corrente elétrica que o percorre é constante.
Fatores de que depende a resistência elétrica
A resistência elétrica é tanto maior:
- quanto maior o comprimento do condutor
- quanto menor a área de seção reta do condutor
Reóstato
Um reóstato é um componente elétrico com resistência variável.
Revê aqui a matéria/resumo/síntese de CFQ:
VÍDEOS
EXERCÍCIOS
Ficha 1 | Circuitos elétricos simples | enunciado » resolução
Ficha 2 | Tensão elétrica | enunciado » resolução
Ficha 3 | A grandeza corrente elétrica | enunciado » resolução
Ficha 4 | Resistência elétrica | enunciado » resolução
Ficha 5 | Os circuitos elétricos | enunciado » resolução
Ficha 6 | A Lei de Ohm | enunciado » resolução
O que tens de saber neste capítulo, segundo o programa e metas curriculares de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:
DOMÍNIO: ELETRICIDADE
SUBDOMÍNIO: CORRENTE ELÉTRICA E CIRCUITOS ELÉTRICOS
- Compreender fenómenos elétricos do dia a dia, descrevendo-os por meio de grandezas físicas, e aplicar esse conhecimento na montagem de circuitos elétricos simples (de corrente contínua), medindo essas grandezas.
- Dar exemplos do dia a dia que mostrem o uso da eletricidade e da energia elétrica.
- Associar a corrente elétrica a um movimento orientado de partículas com carga elétrica (eletrões ou iões) através de um meio condutor.
- Dar exemplos de bons e maus condutores (isoladores) elétricos.
- Distinguir circuito fechado de circuito aberto.
- Indicar o sentido convencional da corrente e o sentido do movimento dos eletrões num circuito.
- Identificar componentes elétricos, num circuito ou num esquema, pelos respetivos símbolos e esquematizar e montar um circuito elétrico simples.
- Definir tensão (ou diferença de potencial) entre dois pontos, exprimi-la em V (unidade SI), mV ou kV, e identificar o gerador como o componente elétrico que cria tensão num circuito.
- Descrever a constituição do primeiro gerador eletroquímico: a pilha de Volta.
- Indicar que a corrente elétrica num circuito exige uma tensão, que é fornecida por uma fonte de tensão (gerador).
- Identificar o voltímetro como o aparelho que mede tensões, instalá-lo num circuito escolhendo escalas adequadas, e medir tensões.
- Definir a grandeza corrente elétrica e exprimi-la em A (unidade SI), mA ou kA.
- Identificar o amperímetro como o aparelho que mede a corrente elétrica, instalá-lo num circuito escolhendo escalas adequadas e medir correntes elétricas.
- Representar e construir circuitos com associações de lâmpadas em série e paralelo, indicando como varia a tensão e a corrente elétrica.
- Ligar pilhas em série e indicar a finalidade dessa associação.
- Definir resistência elétrica e exprimir valores de resistência em Ω (unidade SI), mΩ ou kΩ.
- Medir a resistência de um condutor diretamente com um ohmímetro ou indiretamente com um voltímetro e um amperímetro.
- Concluir que, para uma tensão constante, a corrente elétrica é inversamente proporcional à resistência do condutor.
- Enunciar a lei de Ohm e aplicá-la, identificando condutores óhmicos e não óhmicos.
- Associar um reóstato a um componente elétrico com resistência variável.
Todos os capítulos do programa de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:
DOMÍNIO: MOVIMENTOS E FORÇAS
DOMÍNIO: ELETRICIDADE
- Corrente elétrica e circuitos elétricos
- Efeitos da corrente elétrica e energia elétrica
DOMÍNIO: CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
