Noções básicas de eletricidade do Curso profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos da disciplina de Eletrónica Fundamental

1. ELETRÓNICA
FUNDAMENTAL
MÓDULO 1 – NOÇÕES BÁSICAS DE ELETRICIDADE

2. • 18 horas - 24 aulas de 45 minutos
• Avaliação: [1 exame final + fichas de trabalho] (80%) + atitudes e valores (20%)

3. CONTEÚDOS
• Constituição da matéria
• Electroestática
• Átomo
• Iões
• Materiais condutores
• Materiais isoladores
• Energia e eletricidade
• Princípio da conservação de energia
• Carga elétrica
• Circuito elétrico
• Potencial absoluto e relativo. A descarga elétrica
• Força eletromotriz. Corrente elétrica
• Geradores

4. OBJETIVOS
• Conhecer a estrutura da matéria
• Conhecer os fenómenos electroestáticos
• Distinguir materiais condutores e materiais isoladores
• Conhecer diversas formas de energia
• Estudar a força eletromotriz, diferença de potencial e corrente elétrica
• Conhecer o conceito de resistência elétrica
• Identificar um circuito elétrico e os seus constituintes
• Conhecer e aplicar o conceito de associação de resistências
• Estudar o condensador como elemento de armazenamento de carga elétrica

5. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• O que é a matéria?
• Matéria é tudo o que tem peso e ocupa espaço. O conceito de matéria está pois ligado
ao conceito de massa, mas é preciso não confundir massa com peso. A massa tem peso
apenas quando está sujeita à ação da gravidade. Peso é uma força, não é massa nem
matéria.
• A matéria pode apresentar-se sob três formas ou estados diferentes: sólido, líquido,
gasoso. No estado gasoso a matéria tem dimensões e formas que lhe são impostas pelo
recipiente que a contêm. No estado líquido o recipiente afeta-lhe a forma mas não as
dimensões. Finalmente, no estado sólido, o recipiente não afeta uma nem outra coisa, e
até pode não existir.

6. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• O que é a matéria? (cont.)
• Há matéria visível e matéria invisível. Alguns gases não são visíveis (oxigénio, hidrogénio,
ar puro, etc.). Sólidos e líquidos são porém visíveis, assim como muitos gases.
• Os corpos são formados de matéria. Eles podem ser constituídos por elementos simples
ou por compostos.

7. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• O que é um elemento? E um composto?
• Elemento é uma substância simples, que não pode ser decomposta noutras substâncias
por processos químicos. O ferro, o alumínio, o fósforo, o cobre, o oxigénio são elementos.
Ou seja, são aqueles formados por um único átomo e são, também, chamados de Corpos
simples. Como exemplos o ouro, o cobre e o hidrogénio.
• Os elementos associam-se quimicamente para formar compostos. A água, o sal com que
condimentamos as nossas comidas, o ácido sulfúrico, a madeira, o açúcar, são
substâncias compostas, ou simplesmente compostos.
• Os compostos resultam portanto da conjugação de dois ou mais elementos e, também,
são designados por corpos compostos.

8. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• No processo químico de formação de um composto pode ser absorvida ou dissipada energia,
geralmente sob a forma de calor. Quer isto dizer que a reação química processada pode
extrair calor do meio ambiente ou entregar calor ao meio.
• Existem coisas com as quais temos contato na vida diária que não ocupam lugar no espaço,
não sendo, portanto, matéria. Exemplos desses fenômenos são o som, o calor e a
eletricidade. São convencionalmente tidas como formas de energia. É no entanto preciso ter
em conta que a matéria se pode converter em energia, e a energia em matéria.

9. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• Einstein, considerado o maior sábio dos tempos modernos, produziu, por via teórica, este
relacionamento entre energia e matéria, através da expressão muito conhecida:
• em que E representa a energia, m a massa, e c a velocidade da luz. Esta velocidade é uma das
chamadas constantes universais, tem o valor aproximado de 300 000 Km por segundo, no
vácuo. É um valor extremamente elevado, tendo o referido sábio afirmado que não pode
haver velocidade maior de massas ou energia.

10. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• Moléculas e átomos
• A matéria e, consequentemente, os corpos compõem-se de moléculas e átomos.
Molécula
• Molécula é a menor partícula em que se pode dividir uma substância de modo que ela
mantenha as mesmas características da substância que a originou. Tomemos como
exemplo uma gota de água: se ela for dividida continuamente, tornar-se-á cada vez
menor, até chegarmos à menor partícula que conserva as características da água, ou
seja, a molécula de água.
• As moléculas formam-se a partir da associação de elementos que compõem a matéria e
tendem a procurar um equilíbrio elétrico.

11. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Átomo
• O átomo é a menor partícula em que se pode dividir um elemento e que, ainda assim,
conserva as propriedades físicas e químicas desse elemento. A junção de átomos forma as
moléculas.

12. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• O átomo é formado de numerosas partículas. Todavia, estudaremos somente aquelas que
mais interessam à teoria eletrónica. Existem átomos de materiais como o cobre, o alumínio, o
neónio, o xenónio, por exemplo, que já apresentam o equilíbrio elétrico, não precisando
juntar-se a outros átomos. Esses átomos, sozinhos, são considerados moléculas também.

13. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• Constituição do átomo
• O átomo é basicamente formado por três
tipos de partículas elementares: eletrões,
protões e neutrões. Os protões e os neutrões
estão no núcleo do átomo e os eletrões
giram em órbitas eletrónicas à volta do
núcleo do átomo.

14. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
A carga elétrica do eletrão é igual à carga do
protão, porém de sinal contrário: o eletrão
possui carga negativa (-) e o protão carga
elétrica positiva (+). O neutrão não possui carga
elétrica, isto é, a sua carga é nula.

15. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Num átomo, os eletrões que giram em volta do
núcleo distribuem-se em várias órbitas ou
camadas eletrónicas num total máximo de sete
(K, L, M, N, O, P, Q).

16. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Em qualquer átomo, o número de protões
contidos no seu núcleo é igual ao número de
eletrões que giram à volta dele, ou seja, a carga
elétrica do átomo é nula, pois a carga positiva
dos protões é anulada pela carga negativa dos
eletrões. Um átomo nesse estado está
eletricamente neutro.

17. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Um átomo quando eletricamente neutro poderá ganhar (receber) ou perder (ceder)
eletrões:
• Quando ele ganha um ou mais eletrões, dizemos que se transforma num ião
negativo.
• Quando um átomo perde um ou mais eletrões, dizemos que ele se transforma
num ião positivo.

18. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
Exemplo: Se o átomo de sódio (Na) ceder um eletrão ao átomo de cloro (Cl)
passamos a ter um ião positivo de sódio e um ião negativo de cloro.

19. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
A órbita eletrónica ou camada mais afastada do núcleo é a camada
de valência e os eletrões dessa camada são chamados de eletrões de
valência.
Num átomo, o número máximo de eletrões de valência é de oito.
Quando um átomo tem oito eletrões de valência diz-se que o átomo
tem estabilidade química ou molecular.
Como conclusão podemos afirmar que a eletricidade está presente
em todos os objetos, em tudo quanto existe, em toda a matéria.

20. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• Os eletrões possuem uma massa incrivelmente pequena, com um
valor provável de 0,0000000000000000000000000009107
gramas! Um número tão pequeno que se torna difícil de ler e de
dizer. Por isso utilizam-se as potências de base 10, e escreve-se:

21. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• Mas o segredo não está apenas no tamanho incrivelmente
pequeno da massa do eletrão. A questão é que associada a esta
massa está uma carga elétrica que é tão pequena quanto o seu
tamanho. É chamada a carga elétrica unitária porque ela
corresponde ao mais pequeno valor que é possível isolar:

22. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
• Nota: O Hélio tem dois eletrões que giram na 1 camada,

23. Faz a Ficha de trabalho 1 que está no Moodle.

24. BIBLIOGRAFIA
• Apontamentos do professor Élvio Jesus
• Eng. Mario R. Cruzeiro. Lições de Eletrotecnia, Volume 1
• http://www.prof2000.pt/users/lpa - Lucínio Preza de Araújo
• http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/capacitor/assoc_condensadores/
• http://pt.scribd.com/doc/7351630/Fundamentos-Da-Eletronica
• José V.C. Matias. Eletricidade e Eletrónica – Cursos profissionais, Volume 1. Didática Editora