Grade 10
  1. Mecânica  1.1. Dinâmica  1.1.1. Movimento em uma dimensão  1.1.2. Movimento em duas dimensões  1.1.3. Deslocamento e Distância  1.1.4. Velocidade e Rapidez  1.1.5. Aceleração  1.1.6. Representação gráfica do movimento  1.1.7. Equações do movimento  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Movimento projetil  1.1.10. Velocidade relativa  1.2. Dinâmica  1.2.1. Leis do Movimento de Newton  1.2.2. Inércia e massa  1.2.3. Força e seus tipos  1.2.4. força de ação e reação  1.2.5. Fricção e seus efeitos  1.2.6. Coeficiente de atrito  1.2.7. Movimento circular  1.2.8. Força centrípeta e aceleração centrípeta  1.2.9. Momento e Impulso  1.2.10. Conservação do momento  1.2.11. A terceira lei de Newton e aplicações  1.3. Trabalho, Energia e Potência  1.3.1. Trabalho realizado pela força  1.3.2. Teorema do trabalho–energia  1.3.3. Energia cinética  1.3.4. Energia potencial  1.3.5. Energia Mecânica  1.3.6. Conservação de Energia  1.3.7. Potência e eficiência  1.3.8. Renewable and non-renewable energy sources  1.4. Força gravitacional  1.4.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.4.2. Campo gravitacional e intensidade do campo  1.4.3. Aceleração da gravidade em diferentes planetas  1.4.4. As leis do movimento planetário de Kepler  1.4.5. Órbitas e satélites  1.4.6. Peso e peso aparente  1.4.7. Energia potencial gravitacional
  2. Properties of matter  2.1. Estados da Matéria  2.1.1. Sólido, líquido e gás  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Forças intermoleculares  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose–Einstein  2.2. Pressão  2.2.1. Definição de Pressão  2.2.2. Pressão em líquidos  2.2.3. Pressão atmosférica  2.2.4. Princípio de Pascal  2.2.5. Princípio de Arquimedes e Flutuabilidade  2.2.6. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Elasticidade  2.3.1. Lei de Hooke  2.3.2. Tensão e deformação  2.3.3. Limite de Elasticidade e Módulo de Elasticidade  2.3.4. Aplicações da Elasticidade
  3. Física térmica  3.1. calor e temperatura  3.1.1. Diferença Entre Calor e Temperatura  3.1.2. Escala de temperatura  3.1.3. Expansão térmica  3.1.4. Equilíbrio térmico  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condutividade  3.2.2. Convecção  3.2.3. Radiação  3.2.4. Isolamento e suas aplicações  3.3. Propriedades térmicas da matéria  3.3.1. Capacidade térmica específica  3.3.2. Calor latente e mudança de fase  3.3.3. Ponto de Ebulição e Fusão  3.3.4. Motores térmicos e refrigeração  3.4. Laws of Thermodynamics  3.4.1. Lei zero da termodinâmica  3.4.2. Primeira lei da termodinâmica  3.4.3. Segunda lei da termodinâmica  3.4.4. Ciclo de Carnot
  4. Ondas e óptica  4.1. A natureza e as propriedades das ondas  4.1.1. Tipos de ondas na natureza e propriedades das ondas  4.1.2. Ondas transversais e longitudinais  4.1.3. Parâmetros das ondas  4.1.4. Reflexão e refração de ondas  4.1.5. Superposição e Interferência  4.1.6. Ondas estacionárias e ressonância  4.1.7. Efeito Doppler  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Características das ondas sonoras  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Aplicações das ondas sonoras  4.2.4. Ultrassom e seus usos  4.3. Ondas de Luz e Óptica  4.3.1. Natureza da luz  4.3.2. Reflexão da luz  4.3.3. Leis da reflexão  4.3.4. Espelhos e Formação de Imagens  4.3.5. Refração da luz  4.3.6. Lei de Snell  4.3.7. Lentes e Formação de Imagens  4.3.8. Reflexão interna total e ângulo crítico  4.3.9. Fibra óptica  4.4. Optical Instruments  4.4.1. Microscópio  4.4.2. Telescope  4.4.3. Olho humano e defeitos de visão  4.4.4. Câmera e seu princípio de funcionamento
  5. Eletricidade e Magnetismo  5.1. Eletrostática  5.1.1. Electric charge and its properties  5.1.2. Condutores e Isolantes  5.1.3. Lei de Coulomb  5.1.4. Campo elétrico e linhas de campo  5.1.5. Potencial elétrico e diferença de potencial  5.1.6. Capacitores e Capacitância  5.2. Eletricidade Corrente  5.2.1. Corrente elétrica e sua medição  5.2.2. Lei de Ohm  5.2.3. Resistência e resistividade  5.2.4. Circuitos em Série e Paralelos  5.2.5. Energia e potência elétrica  5.2.6. Leis de Kirchhoff  5.3. Magnetismo e Eletromagnetismo  5.3.1. Campo magnético e linhas de campo  5.3.2. Efeitos magnéticos da corrente elétrica  5.3.3. Indução eletromagnética  5.3.4. Leis de Faraday da indução eletromagnética  5.3.5. Transformadores e Aplicações  5.3.6. Corrente AC e DC
  6. Física Moderna  6.1. Física nuclear  6.1.1. Estrutura do átomo  6.1.2. Modelo atômico de Bohr  6.1.3. Níveis de Energia dos Elétrons  6.1.4. Raios-X e aplicações  6.2. Radioatividade  6.2.1. Tipos de radiação  6.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  6.2.3. Reações nucleares e aplicações  6.2.4. Fissão e Fusão  6.3. Física quântica  6.3.1. Dualidade onda-partícula  6.3.2. Efeito Fotoelétrico  6.3.3. Quantização de energia  6.3.4. Princípio da incerteza de Heisenberg
  7. Eletrônica e Comunicação  7.1. Semicondutores  7.1.1. Condutores, Isolantes e Semicondutores  7.1.2. Diodos e suas aplicações  7.1.3. Transistores e Portas Lógicas  7.1.4. LEDs e fotodiodos  7.2. Sistemas de Comunicação  7.2.1. Noções básicas de comunicação  7.2.2. Analog and digital signals  7.2.3. Comunicação sem fio e por fibra óptica  7.2.4. Ondas de Rádio e Modulação

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Eletricidade Corrente


Introdução

Eletricidade corrente significa o fluxo de carga elétrica em um condutor elétrico. É o fluxo constante de elétrons através de um condutor, que geralmente é um fio. A eletricidade corrente é importante de entender porque alimenta aparelhos cotidianos, tecnologia e inúmeros dispositivos dos quais dependemos todos os dias. Vamos dar um mergulho mais profundo no mundo da eletricidade corrente e explorar os conceitos-chave, componentes e aplicações.

Conceitos básicos

O conceito básico de corrente elétrica gira em torno do movimento e fluxo de cargas elétricas. Essas cargas são geralmente elétrons se movendo em uma direção consistente, facilitadas por uma diferença de tensão. Os principais aspectos que iremos explorar incluem carga elétrica, corrente elétrica, tensão, resistência e circuitos elétricos.

Carga elétrica

Carga elétrica é uma propriedade de partículas subatômicas como elétrons e prótons. Elétrons carregam carga negativa, enquanto prótons carregam carga positiva. Nos metais, esses elétrons se movem livremente, o que é responsável pela corrente elétrica.

Corrente elétrica

Corrente elétrica é a taxa na qual a carga elétrica passa por um ponto em um circuito. É medida em amperes (A). Quando falamos de corrente, estamos falando do fluxo de elétrons de um ponto a outro. Isso pode ser visualizado como água fluindo através de um cano.

I = Q / t

Na equação acima, I representa a corrente em amperes, Q representa a carga elétrica em coulombs, e t representa o tempo em segundos.

Fluxo de Corrente Direção da Corrente

Tensão

Tensão, também chamada de diferença de potencial elétrico, é a força que causa o movimento das cargas elétricas em um circuito. É semelhante à pressão da água em uma mangueira. A tensão é medida em volts (V).

A relação entre tensão (V), corrente (I) e resistência (R) em um circuito pode ser descrita pela lei de Ohm:

V = I * R

Resistência

Resistência é a força que um condutor oferece ao fluxo de corrente elétrica. É medida em ohms (Ω). Quanto maior a resistência, mais difícil é para a corrente fluir. Diferentes materiais têm diferentes níveis de resistência.

Fatores que afetam a resistência incluem o material do condutor, seu comprimento, área de seção transversal e temperatura. Por exemplo, condutores mais longos e com uma área de seção transversal menor têm maior resistência.

Obstruções A B

Componentes do circuito

Para construir um circuito completo, vários componentes básicos são usados. Cada componente tem uma função específica:

1. Fonte de energia

Uma fonte de energia, como uma bateria ou gerador, fornece a energia necessária para mover elétrons por um circuito. A fonte de energia cria uma diferença de potencial que faz a corrente fluir.

2. Condutor

Condutores são substâncias que permitem que a carga elétrica flua facilmente. Metais como cobre e alumínio são comumente usados como condutores em circuitos porque têm baixa resistência e alta condutividade.

3. Carga

A carga em um circuito é o componente ou dispositivo que usa eletricidade. Isso pode incluir desde uma lâmpada até um motor. A carga converte energia elétrica em outras formas de energia, como luz, calor ou movimento.

4. Interruptor

Um interruptor é um dispositivo que pode abrir ou fechar um circuito, parando ou iniciando assim o fluxo de corrente. Isso permite o controle fácil de equipamentos e dispositivos elétricos.

5. Fios de conexão

Esses fios conectam vários componentes de um circuito e geralmente são feitos de material condutivo para garantir o fluxo eficiente de eletricidade.

Tipos de corrente elétrica

Corrente elétrica vem em duas formas principais: corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA). Entender esses tipos é importante para definir a aplicação e função dos sistemas elétricos.

Corrente contínua (CC)

Na corrente contínua, o fluxo de carga elétrica é unidirecional, significando que sempre flui na mesma direção. Um exemplo simples seria a eletricidade de uma bateria padrão. Dispositivos pequenos como lanternas e controles remotos normalmente usam CC.

,

Corrente alternada (CA)

Corrente alternada, por outro lado, muda de direção periodicamente. Esta é a forma de eletricidade que geralmente é fornecida para casas e empresas. Corrente alternada é usada em tomadas elétricas residenciais porque é mais eficiente para distribuir energia a longas distâncias.

Forma de onda alternada

Lei de Ohm

A lei de Ohm é um princípio fundamental que descreve a relação entre tensão, corrente e resistência em um circuito elétrico. Como explicado anteriormente, essa lei é expressa como:

V = I * R

Esta equação afirma que a tensão através de um condutor é igual ao produto da corrente que flui através dele e a resistência do condutor. A lei de Ohm é essencial para a análise e design de circuitos elétricos e eletrônicos.

Problema de exemplo

Considere um circuito simples composto de uma fonte de energia de 12 volts e um resistor de 6 ohms. Podemos usar a lei de Ohm para encontrar a corrente fluindo no circuito.

Dado:

  • Tensão (V) = 12 V
  • Resistência (R) = 6 Ω

Solução:

Uso da fórmula:

I = V / R

Substituindo os valores conhecidos:

I = 12 V / 6 Ω = 2 A

Portanto, a corrente que flui no circuito é de 2 amperes.

Leis de Kirchhoff

As leis de Kirchhoff são duas leis que tratam da conservação de carga e energia em circuitos elétricos.

Lei das correntes de Kirchhoff (LCK)

Esta lei afirma que a corrente total que entra na junção deve ser igual à corrente total que sai da junção. Baseia-se na conservação de carga elétrica.

Lei das tensões de Kirchhoff (LVK)

Esta lei afirma que a soma das diferenças de potencial elétrico ao redor de qualquer rede fechada é zero. Ela decorre do princípio de conservação de energia.

Aplicações no mundo real

Eletricidade corrente alimenta muitos sistemas e tecnologias no mundo moderno. Aqui estão algumas aplicações:

Luz

Lâmpadas convertem energia elétrica em energia luminosa, que é um uso difundido da eletricidade corrente em casas e locais públicos.

Motores

Motores elétricos convertem energia elétrica em energia mecânica e são encontrados em muitos aparelhos e equipamentos industriais.

Equipamento de comunicação

Eletrônicos como telefones e computadores dependem de eletricidade para operar, tornando possíveis as comunicações globais e a troca de informações.

Conclusão

O estudo da corrente elétrica é vital para entender como os sistemas elétricos funcionam, tanto na teoria quanto no uso técnico prático. Desde conceitos fundamentais como tensão, corrente e resistência até componentes de circuitos e aplicações no mundo real, ele fornece uma base para explorar o vasto campo da engenharia elétrica e física.


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