Representação de Circuitos Eléctricos

No que diz respeito à representação esquemática de circuitos eléctricos, é essencial que utilizemos sempre os mesmos símbolos, de forma a que sejam percebidos por todos. Na tabela abaixo é indicado o símbolo que corresponde a alguns dos mais importantes componentes eléctricos.

Observa com atenção o exemplo seguinte, onde se faz a representação esquemática de um circuito eléctrico:

Circuitos Eléctricos

Um circuito eléctrico é sempre constituído por fontes de energia e por receptores de energia. Um exemplo de circuito eléctrico é o representado na figura seguinte, onde se encontram instalados uma pilha, um interruptor e uma lâmpada.

Neste caso:

a pilha é a fonte de energia;

a lâmpada é o receptor de energia;

o interruptor não é considerado fonte nem receptor de energia, já que a sua função é apenas a de permitir ou interromper a passagem de corrente num circuito eléctrico.

Quando a fonte se encontra correctamente ligada ao(s) receptores, diz-se que o circuito está fechado, caso contrário diz-se que está aberto.

A lâmpada acende pois o circuito está fechado.

A lâmpada está apagada pois o circuito está aberto.

Sentido da Corrente Eléctrica

Num condutor metálico, a corrente eléctrica é explicada por um fluxo desordenado de electrões que atravessam esse condutor.

Estes electrões fluem do Pólo Negativo para o Pólo Positivo da fonte - Sentido Real da Corrente Eléctrica. Em Física, convencionou-se que a corrente eléctrica tem o sentido do Pólo Positivo para o Pólo Negativo da fonte - Sentido Convencional da Corrente Eléctrica.

Sentido Real da Corrente

Sentido do pólo negativo para o pólo positivo da pilha.

Sentido Convencional da Corrente

Sentido do pólo positivo para o pólo negativo da pilha.

Bem-vindo ao tema Sistemas Eléctricos e Electónicos. 
Aqui vais poder consultar resumos, imagens, vídeos e animações que te podem ajudar 
a compreender melhor os temas abordados nas tuas aulas de Ciências Físico-Químicas. 

É preciso força para morder esta minhoca!











Uma força é toda a acção capaz de:

Alterar o estado de repouso de um corpo.
Se um corpo estiver em repouso e sobre ele atuar uma força, este pode entrar em movimento.

Alterar o estado de movimento de um corpo.
Se um corpo já estiver em movimento e sobre ele actuar uma força, o valor da sua velocidade pode aumentar ou diminuir.

Causar deformação nos corpos.
Quando os materiais de que são feitos os corpos não resistem à acção da força, sofrem uma deformação.

Para medir o valor de uma força deve ser utilizado um Dinamómetro. 

Representação de uma força:

As Forças são grandezas vectoriais, e por isso representam-se por meio de vectores.

Analisemos com atenção a seguinte figura, onde se representa um rapaz que exerce uma força de 3 Newton na trela de um cão.

O vector Força representado a vermelho corresponde à força exercida pelo rapaz sobre o cão. Este vector apresenta as seguintes características:

Ponto de Aplicação: Ponto A;

Direcção: Horizontal;

Sentido: Esquerda para Direita;

Intensidade: 4N.

Distinguem-se habitualmente dois tipos de Forças:

-De Contacto

                                                                          A Força exercida pelo ciclista nos pedais da bicicleta.

As Forças de Contacto ocorrem quando o agente que exerce a força entra em contacto com o objecto sobre o qual está a exercer a força.

-À Distância

A Força Gravíttica exercida pelo Planeta Terra.

As Forças à Distância ocorrem quando o agente que exerce a força não entra em contacto com o objecto sobre o qual está a exercer a força.

Aceleração média de um corpo:

A Aceleração média de um corpo é uma grandeza que estuda a variação de velocidade do corpo por intervalo de tempo.

A unidade de Sistema Internacional para a aceleração média é o metro por segundo ao quadrado (m/s²).

                         

Neste exemplo, o automóvel parte do repouso e ganha progressivamente velocidade. Está por isso sujeito a uma aceleração, que é responsável pela variação da sua velocidade. Sabemos então que, neste caso, o automóvel parte do repouso (velocidade igual a 0 m/s), e atinge uma velocidade de 30 m/s ao fim de 5 segundos. Determinar a aceleração média é, neste caso, descobrir qual o aumento médio de velocidade deste corpo em cada segundo de movimento.
Em primeiro lugar devemos calcular a variação de velocidade (∆V) do corpo. Neste caso:

Em segundo lugar calcula-se a aceleração média (a_m)do corpo com base na variação de velocidade (∆V) sofrida e no tempo (t):

Conclui-se então que a cada segundo que passa o valor da velocidade do carro aumenta, em média, 6 m/s.

Tipos de movimento

Dependem da trajectória descrita pelo corpo e da velocidade do corpo.

Movimento RECTILÍNEO UNIFORME

Trajectória – linha recta

Velocidade – constante (em direcção, sentido e valor)

                   Percorre espaços iguais em ∆t iguais                                           Permitem calcular o espaço percorrido

                                                                                    Área = espaço percorrido = v x c

Movimento RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

Aumenta a velocidade - acelerado

Diminui a velocidade - retardado

Movimento RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

À variação de velocidade, por unidade de tempo, chama-se ACELERAÇÃO MÉDIA

am = aceleração média (m/s2)

∆v = variação da velocidade (m/s)

∆t = intervalo de tempo (s)

Movimento RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

Movimento RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE RETARDADO

PERMITEM CALCULAR O ESPAÇO PERCORRIDO

PERMITEM CALCULAR O ESPAÇO PERCORRIDO pelo cálculo da área

Área = base x altura / 2 

PERMITEM CALCULAR O ESPAÇO PERCORRIDO pelo cálculo da área

Área do trapézio = [(base maior + base menor)/2] x altura 

Qual é a minha velocidade? Ou será rapidez média?













Diferença:

A rapidez média é uma grandeza escalar, ou seja, fica completamente definida através de um

 valor numérico e respectiva unidade de medida.

 

A velocidade é uma grandeza vetorial. Representa-se através de um vetor. É uma grandeza que nos 

informa acerca da rapidez com que um corpo se move, numa determinada direção e sentido.

Rapidez média:

É a razão entre a distância percorrida por um corpo, e o tempo que esse corpo leva a percorrê-la.

 

Pode calcular-se da seguinte forma:

 

Rapidez média = Distância percorrida / Intervalo de tempo

 

Em que:

 

Distância percorrida = Distância percorrida pelo veículo em metros (m).

 

Intervalo de tempo = Tempo que demorou a percorrer a distância referida, em segundos (s).

Distância percorrida e deslocamento: 

Qual é a diferença afinal entre distância percorrida e deslocamento?








A distância percorrida (ou espaço percorrido) é a medida sobre a trajectória descrita no movimento; 

o seu valor depende da trajectória.

O deslocamento é a medida da linha recta que une a posição inicial e a posição final; o seu valor só 

depende destas posições, não depende da trajectória.

Quando um corpo descreve um movimento rectilíneo, sem inversão de sentido, a distância percorrida 

coincide com o valor do deslocamento.

A distância percorrida é uma grandeza escalar (quer dizer que fica completamente definida 

através de um valor numérico e respectiva unidade de medida), sempre positiva.

   O deslocamento é uma grandeza vectorial (representa-se por um vector).

A distância de segurança rodoviária:

O risco de acidentes é cada vez maior. Não só porque existem mais veículos a circular, 

mas também porque as velocidades atingidas atualmente são também maiores.

Uma das causas destes acidentes é a falta de segurança e de prevenção.

Distância de segurança rodoviária - É a distância mínima que dois veículos devem manter entre si, 

para que, no caso de uma travagem brusca, não colidam um com o outro, ou seja, é a distância

 total  percorrida por um veículo, desde que o condutor se apercebe do perigo, até ao momento 

em que a viatura pára completamente.

Pode calcular-se da seguinte forma:

Distância de segurança = Distância de reação + Distância de travagem

Em que:

Distância de reação = Distância percorrida pelo veículo durante o tempo de reação.

Tempo de reação = Intervalo de tempo que se inicia no momento em que o condutor se apercebe

 do perigo e termina no momento em que o condutor inicia a travagem. Geralmente varia entre 0,4 

s e 1 s.

Distância de travagem = É a distância percorrida pelo veículo, desde o momento em que o 

condutor inicia a travagem, até ao momento em que o veículo se imobiliza.

Tempo de travagem = Intervalo de tempo que decorre desde o momento em que se inicia a 

travagem, até à sua conclusão.

Com o aumento da velocidade, as distâncias de reação e de travagem aumentam, assim:

Aumento de velocidade => Aumento da distância de segurança

Por outro lado, se o tempo de reacção do condutor aumentar, a distância de reação aumenta também.

Aumento do tempo de reação do condutor => Aumento da distância de segurança

A distância de reação depende de:

• Velocidade do veículo - A distância de reação é diretamente proporcional à velocidade (por ex: se a velocidade duplica, a distância de reação também duplica.

• Tempo de reação do condutor - que por sua vez depende das características do condutor (idade, experiência) e das condições do condutor (cansaço, efeito de álcool ou drogas, sonolência, ingestão de determinados medicamentos, estados emocionais fortes, uso de telemóveis ou outros dispositivos, etc.)

A distância de travagem depende de:

• Velocidade do veículo - A distância de travagem aumenta exponencialmente com a velocidade, pelo que é extremamente importante respeitar os limites de velocidade impostos pelo código da estrada.
• Características do veículo - O seu estado geral de manutenção, a sua idade, o tipo de veículo e o estado dos pneus e travões em particular.
• Estado do pavimento - Se o pavimento não estiver nas melhores condições, aumenta a distância de travagem.
• Condições atmosféricas - Se esistirem condições adversas (chuva, neve ou gelo, por exemplo) o tempo de trabagem varia significativamente, pelo que o condutor deve adaptar o seu tipo de condução e a velocidade às condições atmosféricas. Deve conduzir mais devagar se houver pavimento molhado, usar correntes de neve, na presença de neve, para aumentar o atrito e evitar conduzir, se houver gelo na estrada.