Bons e Maus Condutores Elétricos

Bons condutores elétricos são todos os matérias através dos quais a corrente elétrica passa; também são chamados apenas condutores elétricos.

Maus condutores elétricos são os materiais através dos quais a corrente elétrica não passa; também são chamados isoladores.

Para construir os circuitos elétricos e os aparelhos elétricos são necessários materiais bons e maus condutores: os bons condutores para que a corrente elétrica passe através deles e os maus condutores para nos protegermos da corrente elétrica.

Circuitos Elétricos em Paralelo

Num circuito com duas lâmpadas em paralelo, cada uma é instalada numa ramificação diferente, existindo, assim, mais do que um caminho para a corrente elétrica. Há um ponto chamado nó, onde a corrente do ramo principal se divide pelas duas ramificações, e outro nó onde a corrente se junta de novo.

Quais as vantagens e desvantagens deste circuito?

• o interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas, mas, instalado numa das ramificações, comanda todas as lâmpadas.
• quando se retira umas das lâmpadas, ou quando uma delas funde, as outras permanecem acesas.
• quando se aumenta o numero de lâmpadas, a luminosidade de cada uma mantém-se.

Os circuitos em paralelo têm muitas vantagens. Por isso, a instalação dos aparelhos elétricos nas nossas casas faz-se em paralelo.

Circuitos Elétricos em Série

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

Quais as vantagens e desvantagens deste circuito?

• o interruptor, qualquer que seja a sua localização, comanda todas as lâmpadas;
• quando se retira uma das lâmpadas, ou se uma delas funde, todas se apagam;
• quando se aumenta o número de lâmpadas, a luminosidade de cada uma diminui.

Os circuitos em série têm pouco interesse, não sendo praticamente utilizados.

Esquematizar Circuitos Elétricos

Símbolos de alguns dispositivos elétricos



                        


Com estes símbolos podemos esquematizar um circuito elétrico


                         
                                        circuito elétrico aberto

Sentido da Corrente Eléctrica

Existem dois sentidos para a corrente elétrica:

• Sentido Convencional–  do polo + para o polo -
• Sentido Real–  do polo -  para o polo +

Circuitos Elétricos

O que são? 

Os aparelhos eléctricos só funcionam quando os ligamos convenientemente a uma fonte de energia eléctrica.
Durante o seu funcionamento, os aparelhos eléctricos recebem energia eléctrica que transformam noutros tipos de energia. Por isso chamam-se receptores de energia eléctrica.

Quando se liga convenientemente um receptor a uma fonte de energia eléctrica, diz-se que se estabelece um circuito eléctrico fechado.

•  Todos os dispositivos eléctricos têm dois terminais.
  Nas pilhas, os terminais chamam-se pólos, sendo o pólo positivo assinalado por + e o pólo negativo por - .
  
•  Há dispositivos chamados interruptores que permitem ligar e desligar os receptores. Os interruptores também têm dois terminais.
  Quando o interruptor está aberto, o circuito está interrompido: a corrente eléctrica esta desligada.Quando o interruptor esta fechado, o circuito não esta interrompido: a corrente eléctrica está ligada.
  
• Para ligar entre si os diferentes dispositivos de um circuito usam-se fios de ligação. Por vezes, adaptam-se crocodilos aos extremos dos fios para os prender aos componentes do circuito.

Circuito Fechado

     

Utilização da electricidade

A electricidade, a segurança e o consumo

Usamos diariamente a electricidade e muitas vezes nem pensamos nos cuidados que é necessário ter na sua utilização.

Algumas regras na utilização da electricidade:

  - Não deves ligar muitos aparelhos a mesma tomada.

  - Não deves desligar as fichas das tomadas puxando pelos fios.

  - Não deves utilizar um aparelho eléctrico com o fio de ligação em mau estado.

  - Não deves tocar com os dedos ou objectos metálicos nas tomadas eléctricas.

  - Não deves substituir uma lâmpada fundida ou reparar qualquer aparelho eléctrico ligado à corrente.

  - Não deves tocar nos interruptores nem ligar aparelhos eléctricos com as mãos molhadas.

  - Não deves deitar agua em ferros de engomar, chaleiras ou cafeteiras eléctricas quando ligados à corrente.

  - Não deves usar qualquer aparelho eléctrico sem antes ler cuidadosamente as instruções de funcionamento.

  - Não deves em caso algum subir a um poste eléctrico

Ao instalares um circuito eléctrico tens de primeiro saber os cuidados a ter na sua instalação:

- Os fios de ligação devem estar em bom estado de conservação- Qualquer instalação eléctrica deve ser feita de acordo com um esquema- So deves ligar a corrente eléctrica depois de te certificares de que tudo está correctamente instalado.

Equilíbrio dos corpos apoiados e segurança dos veículos

Os meios de transporte terrestre são exemplos de corpos apoiados.
É habitual classificar o equilíbrio dos corpos apoiados em estável, instável e indiferente.

Equilíbrio estável- Apoiado na base, o cone está em equilíbrio estável, pois, ao ser desviado, volta facilmente à mesma posição.

Equilíbrio instável- Apoiado no vértice, o cone está em equilíbrio instável, pois, ao mais leve desvio, tomba, não conseguindo voltar à posição inicial 

Equilíbrio indiferente- Apoiado na geratriz, o cone está em equilíbrio indiferente, pois, desviado, roda, ficando numa posição equivalente.

 

É muito importante que o equilíbrio dos veículos terrestres seja o mais estável possível. A falta de estabilidade é uma das causas de acidentes

A posição do centro de gravidade dos corpos apoiados é fundamental para se saber se são pouco ou muito estáveis, isto é, para se prever se tombam com facilidade ou não-

Recorrendo a uma experiência simples com uma paralelepípedo articulado que se vai sucessivamente inclinando, podes observar que:

 

   - enquanto a vertical que passa pelo centro de gravidade do paralelepípedo passar dentro da sua base de sustentação, ele mantém-se em pé;

   - a partir do momento em que a vertical passa pelo centro de gravidade do paralelepípedo deixa de passar pela sua base de sustentação, ele tomba.

Equilíbrio de corpos apoiados

Um corpo apoiado está em equilíbrio enquanto a vertical que passa pelo centro de gravidade passar também pela sua base de sustentação.

Como o equilíbrio dos corpos é tanto mais estável quando maior for a possibilidade de os inclinar sem que eles caiam, é fácil concluir que se aumenta a estabilidade quando se torna mais difícil que a vertical que passa pelo centro de gravidade passe fora da base da sustentação. É por isso que a estabilidade dos corpos apoiados aumenta:

- quando se aumenta a área da sua base de sustentação;

- quando o centro de gravidade fica mais próximo da base de sustentação.

Exemplos de situações da vida real que mostram a influência destes dois factores na estabilidade dos corpos apoiados:

Um carro de corrida é largo e baixo, sendo o chassis constituído por metal, bastante denso. Desta forma, a sua estabilidade é boa, pois a base de sustentação é grande e o seu centro de gravidade fica próximo da base

Os equilibristas usam barras metálicas para se equilibrarem melhor; assim, o seu centro de gravidade fica mais próximo da base de sustentação.

A estabilidade dos corpos apoiados, como acontece com os veículos, diminui quando a altura aumenta porque o seu centro de gravidade sobe.

  - Uma camioneta com a carga muito alta e pesada tem o centro de gravidade muito alto e, por isso, estabilidade pequena.

  - Quando o motociclista transporta uma carga pesada atrás, o centro de gravidade sobe se a carga é colocada muito acima.

Em conclusão:

   A estabilidade do equilíbrio dos corpos apoiados depende da área da base de sustentação e da posição do centro de gravidade em relação à base

As forças e a rotação dos corpos

Translação e Rotação

O movimento de um corpo pode ser classificado em:

- movimento de translação, quando todos os pontos do corpo efectuam trajectórias iguais, como acontece com a Terra em volta do Sol, com um corpo que cai para a Terra, com um automóvel que segue uma estrada ou com um bloco que é arrastado sobre uma superfície

-movimento de rotação, quando um corpo roda em torno de um ponto ou eixo efectuando os vários pontos do copo trajectórias diferentes. São exemplos o movimento da Terra sobre o seu eixo, o movimento de uma porta que se abre e fecha, o movimento da chave que desenrosca um parafuso ou o movimento das pás de um moinho.

Efeito de Rotação das Forças 

Sempre que num corpo há um ponto ou eixo fixo a aplicação de uma força pode fazer rodas o corpo em torno desse ponto ou eixo.
Considera por exemplo uma barra metálica apoiada numa mesa que se pode mover em torno de uma eixo perpendicular à mesa

• Se aplicares na barra uma força cuja linha de acção esteja no mesmo plano do eixo de rotação, perpendicular ao eixo, como F1, ou paralela ao eixo, como F2, não consegues fazer rodar a barra. 

O efeito de rotação das forças F1 e F2 é nulo

• Se aplicares na régua uma força F cuja linha de acção não esteja no mesmo plano do eixo de rotação já consegues rodar a barra

A força F tem efeito de rotação.

O efeito de rotação da força aplicada no mesmo ponto é máximo se a força for perpendicular à barra metálica.

-Como se mede o efeito de rotação de uma força? 

Uma medida do efeito rotativo ou de rotação de uma força é dada por uma grandeza física a que se chama movimento da força.

O valor do movimento de uma força, Mf, calcula-se através do produto da intensidade da força, F, pela distâcia, d, medida na perpendicular, entre a linha de acção da força e o eixo de rotação. Esta distância chama-se braço da força

Movimento de uma força- Mf= F x d

Assim: 

quanto maior for a intensidade da força aplicada no mesmo ponto da barra maior é o momento da força e, consequentemente, maior é o seu efeito de rotação.

-quanto mais afastado do eixo de rotação estiver o ponto de aplicação da força, maior é o momento da força e, consequentemente, maior é o seu efeito de rotação.

É por isso que se diz que a distância da linha de acção da força ao eixo de rotação do corpo "multiplica", ou seja, aumenta o efeito de rotação da força

O momento das forças mede o seu efeito de rotação-

Para o mesmo braço, quanto maior for a intensidade da força aplicada, maior é o momento da força.

Para a mesma força, quanto maior for o braço, maior é o momento da força.