Física - Fenómenos elétricos 10º ano

Question 1

Diferença de potencial eléctrico - conceito e fórmula

Answer 1

• Corresponde ao trabalho realizado para deslocar uma carga entre 2 pontos
• A energia transferida no deslocamento de uma carga
• U = W ou E / Q

Question 2

Diferença de potencial eléctrico - explica a sua existência

Answer 2

• Para que existe um fluxo de carga eléctricas continuas, é necessário que a diferença de polaridade nos terminais nunca acabe.
• É necessário que seja transferida energia - W

Question 3

Tipos de correntes

Answer 3

Corrente contínua: corrente eléctrica que se efectua sempre no mesmo sentido.
Exemplo - pilha

Corrente alternada: corrente eléctrica que inverte o sentido periodicamente.
Exemplo - gerador de uma central hidroeléctrica.

Question 4

Perdas de energia no fluxo de cargas elétricas

Answer 4

Quando os electrões livres estão em movimento (no fluxo) podem colidir com átomos. Essa colisão provoca perdas de energia nos electrões, limitando o seu movimento.
> colisões –> < fluxo de electrões

Question 5

Analogia das cargas elétricas parte 1

Answer 5

Recipiente água:
- 2 recipientes com diferentes níveis de água, ao ligar um tubo entre os 2 recipientes vai criar uma coluna de água onde esta vai passar do recipiente com + água para o que tem - água até igualar os níveis de água em ambos os recipientes.

Fenómeno eléctrico:
- Quando um fio de um condutor metálico é ligado a uma pilha. Esta pilha tem + e -, os electrões livres do fio vão criar um fluxo de cargas negativas devido ao movimento dos electrões para a extremidade + da pilha. Os electrões têm uma força atractiva ao + e repulsiva ao -.

Question 6

Características de bons condutores de corrente eléctrica

Answer 6

• Oferecem reduzida oposição ao fluxo de electrões.
• Condutividade eléctrica elevada
• Exemplos: Prata e Cobre

Question 7

Características de semi-condutores de corrente eléctrica

Answer 7

• Condutividade eletrica média
• oferecem intermédia oposição ao fluxo de electrões.
• Importantes no campo da eletrónica.
• Exemplos: Sílico e Germânico

Question 8

Características de maus condutores de corrente elétrica

Answer 8

• Condutividade electriza baixa
• Oferecem muita oposição ao fluxo de electrões. Impedir a passagem da corrente eléctrica para onde não é desejada.
• Isoladores térmico
• Exemplos: Porcelana

Question 9

Resistência elétrica - conceito e aplicações

Answer 9

• Oposição que um material oferece à passagem da corrente elétrica;
• Restringe o fluxo de electrões;
• Aplicações: limitar a I, limitar o U, transferências sob a forma de calor.

Question 10

Tipos de resistências

Answer 10

• Resistência fixa - apresenta um valor de resistência constante;
• Resistência variável - apresenta um valor de resistência variável: reóstato/potenciómetros

Question 11

Fatores que fazem variar as resistências

Answer 11

• variações de intensidade da luz incidente
• variações da Temperatura
• variações do campo magnético
• variações de tensão mecânica

Question 12

Lei de Ohm

Answer 12

Para uma dada temperatura, a U entre os terminais de uma resistência é directamente proporcional à I que o atravessa.
U = I x R

Question 13

Quem obedece à Lei de Ohm?

Answer 13

Resistências lineares - resistência constante - obedece à lei
Resistência não linear - resistência varia com a I - não obedece à lei.

Question 14

Resistividade - conceito, do que depende e fórmula

Answer 14

• Mede a dificuldade com que os electrões se podem deslocar através do material.
• Depende da natureza e T do material
• R = p x L/A

Question 15

Bons condutores elétricos - Resistividade

Answer 15

Baixo nível de resistividade

Question 16

Maus condutores elétricos - Resistividade

Answer 16

Alto nível de resistividade

Question 17

Variação da Resistividade com a Temperatura

Answer 17

Varia de foram quase proporcional

> T —-> > Resistividade

Question 18

Potência elétrica - conceito e fórmula

Answer 18

• mede a energia elétrica transferida por unidade de tempo

- P= U x I

Question 19

Efeito de Joule

Answer 19

Efeito térmico provocado pela passagem de I através de um condutor elétrico, que transfere energia como calor para a vizinhança.
- Os choques entre electrões livres e átomos –> condicionam a passagem de I, o que faz aumentar a temperatura, provocando a dissipação de Energia.

Question 20

Analogia água e fenómenos elétricos parte 2

Answer 20

Recipientes com água:
Para que o fluxo de água entre os dois recipiente não pare quando as quantidade de água igualarem, temos de manter um desnível constante entre os dois recipientes. Ligamos uma bomba aos recipientes que vai promover um fluxo de água constante desde que a bomba esteja ligada.

Fenómenos eléctricos:
A bomba de água representa um gerador elétrico que vai provocar uma continua diferença de potencial elétrico entre os terminais resultando num fluxo de cargas elétricas contínuo.
Exemplos de geradores eléctricos - baterias

Question 21

Força eletromotriz - conceito

Answer 21

Energia por unidade de carga que um gerador fornece

Corresponde ao U de um gerador em circuito aberto.

Question 22

Gerador ideal

Answer 22

Gerador elétrico ideal - quando a U de um gerador é independente da I que percorre o circuito. U=F(I) —-> O gráfico é uma linha constante.

Question 23

Resistência interna - conceito

Answer 23

esta é a resistência que um gerador possui. Provoca uma dissipação de energia no gerador.
Vai diminuir a energia que um gerador pode transferir para um circuito elétrico.

Question 24

Relações de U/E/I em sistemas abertos e fechados

Answer 24

Sistemas abertos -> I=0, Logo U=E

Sistemas fechados -> I tem um valor, logo existe resistência interna e U vai ser menor que E

Question 25

Associação em Série - conceito e relações entre U, I e R

Answer 25

• Elementos eléctricos ligados entre si de modo a que exista apenas 1 caminho para a passagem da corrente elétrica
  IA = IB = IC = ID = I
  UAD = UAB + UBC + UCD
  Req = R1 + R2 + R3 + R4

Question 26

Associação em Paralelo - conceito e relações entre U, I e R

Answer 26

• Elementos elétricos ligados entre si de modo a que existam vários caminhos para a passagem da corrente elétrica
  IA + IB + IC + ID = I
  U = UEF = UBC = UGH
  1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4

Question 27

Amperímetros

Answer 27

• mede I
• instala-se em série
• apresenta reduzida R para não afetar a passagem de I

Question 28

Voltímetros

Answer 28

• mede U
• instala-se em paralelo
• apresenta elevada R para impedir a passagem de I

Question 29

Ohmímetros

Answer 29

• mede R

- instala-se em paralelo

Question 30

Multímetros

Answer 30

Aparelhos que medem em simultâneo U, I e R

Question 31

Desvantagens de um circuito em série

Answer 31

Existe apenas 1 caminho para a passagem de I, por isso se um dos elementos não funcionar, todos os outros deixarão de funcionar as well.
A U teria de ter divida por todo o circuito logo teria de ser muito elevada.

Question 32

Conservação de energia em circuitos elétricos

Answer 32

Pode parecer que os circuitos não conservam energia, contudo não é bem assim.
Podemos afirmar que a pilha é a fonte de energia e os restante elementos são os receptores de energia.
E pilha = E R1 + E R2, então se a energia fornecida é igual
à soma das resistências que no fundo é a soma das energia dissipadas, então existe conservação de energia. A energia elétrica fornecida foi toda transformada em energia térmica e transferida para. a vizinhança —> Existe conservação de energia.