Electromagentismo

Electromagnetismo

Experiência de Oersted (efeito da corrente eléctrica numa bússola) --> Efeito magnético da corrente eléctrica.

Aplicações:

Electroíman - constituído por um núcleo de ferro macio (ex: prego) e uma bobina (enrolamento de fio condutor) à sua volta.

• É um íman temporário, só se encontra magnetizado enquanto passar corrente eléctrica na bobina.

Desta forma a electricidade é utilizada para criar magnetismo.

Energia e potência eléctrica

Energia

• O símbolo desta grandeza é E.
• A unidade em que é medida, no S.I., é o joule (J)
  
  

Potência eléctrica

Relaciona-se com a quantidade de energia fornecida ao circuito por unidade de tempo.

• O símbolo desta grandeza é P
• A unidade em que é medida, no S.I. é o watt (W).

Unidade prática da energia eléctrica: KWh

1KWh = 3600000 J

Resistência eléctrica

Resistência eléctrica

É a oposição à passagem da corrente eléctrica que um condutor eléctrico oferece.

• O símbolo desta grandeza é R
• A unidade em que é medida, no S.I. é o ohm (Ω)
• O aparelho com que é medida é o ohmímetro, mede-se directamente a resistência do condutor.

A resistência eléctrica pode também ser medida através da expressão:

Para a mesma diferença de potencial

R > --- I < (quando a resistência aumenta a intensidade diminui)

R < --- I > (quando a resistência diminui a intensidade aumenta)

Para a mesma intensidade de corrente:

R > --- U > (quando a resistência aumenta a diferença de potencial também aumenta)

R < --- U < (quando a resistência diminui a diferença de potencial também diminui)

Medir a resistência eléctrica de um condutor eléctrico

Para medir a resistência de um condutor eléctrico podemos usar dois métodos:

O método directo

• Medir a d.d.p. e a intensidade da corrente, utilizando um voltímetro (instalado em paralelo) e um amperímetro (instalado em série) respectivamente.
• Calcular a resistência eléctrica utilizando a expressão:

Exemplo:

I = 5 A

U = 1,5 V

R = ?

Método indirecto

Fora do circuito mede-se a resistência eléctrica do componente com um ohmímetro (ou um multímetro na posição de ohmímetro).

Para uma resistência de carvão: descodificar as riscas marcadas na resistência com o código de cores(tabelado)

resistência de carvão

Intensidade da corrente

Intensidade da corrente

É a quantidade de carga eléctrica que passa numa determinada secção do circuito por unidade de tempo.

• O símbolo desta grandeza é I
• A unidade em que é medida, no S.I. é o ampere (A)

Múltiplos e submúltiplos do ampere:

1KA = 1000 A

1MA = 10000000 A

1mA = 0,001 A

• O aparelho com que se mede é o amperímetro (instala-se em série):

Circuito com 2 lâmpadas em série com amperímetros:

Neste circuito, todos os amperímetros mostram o mesmo valor de Intensidade (I), ou seja:

I1 = I2 = IT

Circuito com 2 lâmpadas em paralelo com amperímetros:

Neste circuito, o valor que aparece no amperímetro perto da pilha é igual à soma dos valores que aparecem nos outros dois amperímetros, ou seja:

I1 + I1 = IT

Diferença de potencial

Diferença de potencial (d.d.p.)

A diferença de potencial é uma grandeza que caracteriza a corrente eléctrica, relaciona-se com a energia que a fonte fornece ao circuito.

• O símbolo desta grandeza é U
• A unidade em que é medida, no S.I. é o volt (V)

Múltiplos e submúltiplos do volt:

1KV = 1000 V

1MV = 10000000 V

1mV = 0,001 V

• O aparelho com que se mede é o Voltímetro (instala-se em paralelo):

Circuito com 2 lâmpadas em série com voltímetros:

A diferença de potencial (U) medida no Voltímetro V3 - que mede a diferença de potencial

de todo o circuito - é igual à soma das diferenças de potencial medidas nos outros dois

voltímetros, que medem a d.d.p. em cada uma das ramificações do circuito, ou seja:

UT = U1 + U2

Circuito com duas lâmpadas em paralelo com voltímetros:

Neste circuito todos os voltímetros mostram o mesmo valor de d.d.p., ou seja:

UT = U1 = U2

Corrente eléctrica

Corrente eléctrica

A corrente eléctrica é o movimento ordenado de partículas com carga eléctrica, por exemplo os iões nas soluções iónicas ou os electrões de valência nos metais.

Circuitos eléctricos

Circuitos eléctricos

Para montar um circuito eléctrico é necessário:

- Uma fonte de energia (componente que fornece energia eléctrica ao circuito):

• Pilhas;
• Baterias;
• Tomada eléctrica;
• Fonte de tensão.

- Receptores eléctricos:

• Lâmpadas
• Motores
• ...

- Fios de ligação - permitem ligar os vários componentes do circuito.

Exemplo de um circuito simples com 1 pilha, 1 lâmpada e fios de ligação:

pilha

lâmpada

Interruptores

Podemos também introduzir no circuito um interruptor que permite abrir ou fechar o circuito ou parte dele.

Quando o interruptor está desligado, o circuito fica aberto, ou seja, a corrente eléctrica não passa pelo circuito e a lâmpada não se acende:

Quando o interruptor está ligado, o circuito fica fechado, ou seja, a corrente eléctrica passa pelo circuito e a lâmpada acende-se:

Sentidos da corrente eléctrica

A corrente eléctrica tem dois sentidos:

• O sentido real - do pólo negativo para o pólo positivo da fonte de energia
• O sentido convencional - do pólo positivo para o negativo da fonte de energia

Circuitos com mais que uma lâmpada

Os circuitos eléctricos com duas ou mais lâmpadas podem ser montados de duas formas diferentes:

• Em série:

As lâmpadas são ligadas sequencialmente, estão directamente ligadas uma à outra, assim, se uma das lâmpadas se fundir todas ficam apagadas, pois o circuito fica aberto.

• Em paralelo:

As lâmpadas são ligadas separadamente, cria-se uma ramificação para cada uma das lâmpadas, assim se uma das lâmpadas se fundir as outras continuam acesas pois o circuito tem um caminho paralelo que pode seguir, continuando fechado.

Compostos de Carbono

Compostos de carbono

Hidrocarbonetos --> Compostos formados por átomos de carbono e de hidrogénio.

Um átomo de carbono estabelece apenas ligações covalentes simples com um átomo de hidrogénio.

Um átomo de carbono pode estabelecer ligações covalentes simples, duplas ou triplas com outro átomo de carbono.

Ligações entre átomos de carbono

Ligação simples - Alcano

Ligação dupla - Alceno

Ligação tripla - Alcino

Metano é o alcano mais simples, o prefixo Met significa que tem 1 átomo de carbono(CH4).

Para dois átomos de carbono, utiliza-se o prefixo "et-". Por exemplo: Etano.

Para três utiliza-se "prop-". Por exemplo: Propano.

Para quatro utiliza-se " but-". Por exemplo: Butano.

Outros compostos de Carbono

Álcoois

As moléculas dos álcoois possuem em comum o grupo característico OH.

Exemplo: etanol (álcool etílico)

Ácidos carboxílicos

As moléculas dos ácidos carboxílicos têm em comum o grupo característico:

Exemplo: ácido acético (que dá o sabor acre ao vinagre)

Cetonas

As moléculas das cetonas têm em comum o grupo característico:

Exemplo: Acetona

Aldeídos

As moléculas de aldeídos têm em comum o grupo característico:

Exemplo: Formol

Aminas

As moléculas de aminas têm em comum o grupo característico

Exemplo: Metil

Água

Água

No âmbito do estudo das ligações intermoleculares exploramos a substância água (H2O).

As ligações intermoleculares da água - entre um átomo de hidrogénio de uma molécula e um átomo de oxigénio de outra molécula - são das mais fortes ligações intermoleculares.

Estas ligações têm o nome de pontes de hidrogénio.

Estados físicos da água

Estado sólido - As moléculas estão agrupadas formando hexágonos.

Estado Líquido - As moléculas estão ligadas, mas as ligações quebram-se e formam-se tendo uma estrutura desorganizada.

Estado gasoso - não existem ligações intermoleculares.

Curiosidade

Porque é que o gelo flutua sobre água no estado líquido?

Na estrutura do gelo as moléculas ocupam lugares mais ou menos fixos, formando hexágonos com espaços vazios entre eles. Logo, o gelo tendo a mesma massa e maior volume tem menor densidade que a densidade a água, flutuando assim nesta.

Ligações intermoleculares e intramoleculares

Ligações intermoleculares e intramoleculares

Ligações intramoleculares são as ligações entre as várias moléculas de uma substância.

Ligações intermoleculares são as ligações entre os átomos da molécula, são ligações covalentes muito forte e difíceis de quebrar. Estas ligações determinam o estado físico da substâncias.