Antes de iniciar esta matéria, é importante informar que o objetivo é trazer conhecimento de elétrica para os reparadores, mas iniciando com o básico e depois seguir avançando com conteúdo mais aprofundado.
Nesta fase inicial, pode parecer estranho, mas precisamos conhecer os fundamentos da energia elétrica, como é gerada, controlada e armazenada, suas grandezas e leis que regem este mundo invisível, mas de grande poder. A base do conhecimento bem consolidada garante a formação do profissional com competência.
CARGA ELÉTRICA
Toda matéria é constituída por átomos e estes são constituídos por prótons, nêutrons e elétrons e outros. Um corpo, estando em seu estado normal, possui um número de elétrons e prótons iguais e chamamos este estado de um corpo neutro.
Como os prótons e os elétrons são cargas elétricas iguais, elas se repelem, pois as cargas diferentes se atraem. Usando a indução ou o atrito por exemplo, podemos adicionar ou retirar elétrons em um corpo e com isso fazer este corpo ter um número diferente de elétrons e prótons, lembrando que os prótons possuem carga (+) e os elétrons (-).
Identificamos que o corpo “A” está carregado com carga positiva, chamado de potencial positivo, por sua vez o corpo “B” está carregado com carga negativa, chamado de potencial negativo e por fim o corpo “C” está no estado neutro e dizemos que ele não possui potencial.
Uma quantidade pequena de elétrons se torna insignificante e por isso daqui por diante vamos adotar a unidade Coulomb representada por 625000000000000000 elétrons (6,25 multiplicado por 10 e elevado a 18 potência)
Como podemos definir grandezas elétricas?
Grandezas elétricas são todas as informações que podemos medir e mensurar no circuito elétrico, essas grandezas são padronizadas pelo Sistema Internacional de Unidades (SI)
Toda a grandeza elétrica tem sua unidade de medida específica, na eletricidade conceitual existem quatro grandezas fundamentais que são:
1- Tensão Elétrica
2- Corrente Elétrica
3- Resistência Elétrica
4- Potencia elétrica
1 -Tensão Elétrica (E)
Havendo uma diferença de potencial (quantidade de carga) entre dois corpos dizemos que há uma tensão elétrica que é representada pela letra “E”, esta tensão é a relação da quantidade de energia que as cargas adquirem e quando um próton se afasta de um elétron por cada Coulomb. A tensão é medida em Volt e a separação de prótons e elétrons define a quantidade de energia que o Coulomb possui (J/C) sempre tendo em consideração que a energia é Joule (J)
2 - Corrente Elétrica (I)
Fazendo uma interligação na figura entre os dois corpos, teremos um fluxo de elétrons indo do corpo “B” para “A” seguindo o princípio das cargas, até que os dois corpos igualarem o potencial, é esse movimento de elétrons que damos o nome de corrente elétrica e medimos em amperes (A), medida na quantidade de Coulomb que passa em um ponto por segundo 1A = 1C/seg.
3 - Resistência Elétrica (R)
Como vimos na figura 3, temos que usar um condutor para interligar o corpo “A” ao corpo “B” e dependendo do material deste condutor, ele pode exercer maior ou menor dificuldade para que os elétrons fluam pelo condutor, essa dificuldade que cada material exerce ao fluxo de elétrons denominamos resistência elétrica (R). A letra grega Ômega (Ω) representa a unidade de medida da resistência (ohm).
4 - Potência Elétrica (W)
A velocidade que um equipamento elétrico é capaz de converter a energia em trabalho é chamada de potência elétrica.
Podemos tomar como base uma lâmpada de 25 Watts utilizada na lanterna de freio, este valor é a capacidade que a lâmpada tem de transformar a energia em luminosidade, não esquecendo que parte desta energia se perde também no calor gerado pela lâmpada.
Normalmente se usam três medidas de potência:
• Watt (W)
• Volt Ampere (VA)
• Volt Ampere reativo (Var)
O valor varia de acordo com a potência da carga e um valor ideal de potência é igual a 1.
O relacionamento destas 4 grandezas é facilmente entendido pela lei de ohm que veremos mais à frente.
Além destas quatro grandezas principais vamos enumerar outras que também devem ser estudadas e conhecidas:
• Condutância
• Capacitância
• Frequência
• Indutância
• Reatância capacitiva
• Reatância indutiva
Para não ficar muito complexo agora nesta parte inicial, vamos tratando cada uma delas conforme vamos fazendo as aulas seguintes.
CIRCUITO ELÉTRICO
Onde um potencial diferente do outro se encontram chamamos de circuito elétrico e variam, dos mais simples como acender uma lâmpada até os mais complexos dentro dos módulos eletrônicos.
PRIMEIRA LEI DE OHM
“A intensidade da corrente elétrica em um circuito é diretamente proporcional à tensão elétrica e inversamente proporcional à resistência elétrica.”
Fórmula da Lei de Ohm:
I = E ÷ R
Equações resultantes:
E = R x I R = E ÷ I
I = Corrente E = Tensão
R = Resistência
Quando as grandezas elétricas são grandes demais ou muito pequenas, utilizamos múltiplos ou submúltiplos para relaciona-las - Veremos a seguir as principais:
SEGUNDA LEI DE OHM
“A resistência elétrica de um condutor é diretamente proporcional à sua resistividade e ao seu comprimento, e inversamente proporcional à sua área de seção transversal. ”
Como consequência, é usado um condutor de bitola maior quando no circuito elétrico o consumo é maior
Relacionamos alguns materiais e sua resistividade a temperatura ambiente (20º C):
Tipos de circuitos mais comum
Circuito em série
A intensidade da corrente elétrica é a mesma em qualquer ponto do circuito e a soma das quedas de tensão em cada elemento é igual à tensão total, conforme a imagem 4 mostra no circuito em série.
Circuito em paralelo
A intensidade da corrente elétrica é a soma das correntes de cada elemento em paralelo e a tensão total é a mesma em qualquer ponto do circuito, conforme a imagem 5, exemplificando um circuito paralelo.
