1.1 Um Pouco de História
Desde os primórdios da humanidade, o homem sempre se mostrou argumentativo sobre diversos assuntos, entre eles a eletricidade, que hoje é responsável por tantas facilidades no mundo moderno. Mas nem sempre foi assim. A História da eletricidade tem seu início no século VIa.C., na Grécia Antiga, quando o filósofo Thales de Mileto, após descobrir uma resina vegetal fóssil petrificada chamada âmbar (elektron em grego), esfregou-a com pele e lã de animais e pôde então observar seu poder de atrair objetos leves como palhas, fragmentos de madeira e penas. Tal observação iniciou o estudo de uma nova ciência derivada dessa atração. Os estudos de Thales foram continuados por diversas personalidades, como o médico da rainha da Inglaterra Willian Gilbert, que, em 1600, denominou o evento de atração dos corpos de eletricidade. Também foi ele quem descobriu que outros objetos, ao serem atritados com o âmbar, também se eletrizam, e por isso chamou tais objetos de elétricos. Em 1730, o físico inglês Stephen Gray identificou que, além da eletrização por atrito, também era possível eletrizar corpos por contato (encostando um corpo eletrizado num corpo neutro). Através de tais observações, ele chegou ao conceito de existência de materiais que conduzem a eletricidade com maior e menor eficácia, e os denominou como condutores e isolantes elétricos. Com isso, Gray viu a possibilidade de canalizar a eletricidade e
levá-la de um corpo a outro. O químico francês Charles Dufay também contribuiu enormemente para a aprimoração dos estudos da eletricidade, quando, em 1733, propôs a existência de dois tipos de eletricidade, a vítrea e a resinosa, que fomentaram a hipótese de existência de fluidos elétricos. Essa teoria foi, mais tarde, por volta de 1750, continuada pelo conhecido físico e político Benjamin Franklin, que propôs uma teoria na qual tais fluidos seriam na verdade um único fluido.
Baseado nessa teoria, pela primeira vez se conhecia os termos positivo e negativo na eletricidade. As contribuições para o então entendimento sobre a natureza da eletricidade tem se aprofundado desde o século XIX, quando a ideia do átomo como elemento constituinte da matéria foi aceita e, com ela, a convicção de que a eletricidade é uma propriedade de partículas elementares que compõem o átomo (elétrons, prótons e nêutrons). Por volta de 1960, foi proposta a existência de seis pares de partículas elementares dotadas de carga elétrica – os quarks, que compõem outras particularidades como os prótons que, então, deixam de ser elementares.
1.2 Tensão Elétrica
Na eletricidade existem diversas grandezas como: tensão, corrente, resistência e potência elétrica. Cada uma delas possui unidade de medida própria e características distintas. É bastante importante para todo aquele que deseja desenvolver um bom trabalho no setor elétrico, conhecer e saber distinguir cada uma delas.
Definição da Tensão: Quantidade de energia disponível entre dois pontos, a unidade de medida da tensão é o volts, em homenagem ao italiano Alexandre Volta o homem que inventou a pilha.
Exemplo: Um componente presente no seu dia a dia que lhe ajudará a entender melhor a definição de tensão elétrica é a nossa conhecida tomada.
A tomada utilizada em nossas casas são conhecidas como tomadas 2P + T, por possuírem dois pinos sendo um deles fase e o outro o neutro, além do terceiro pino que é o pino do terra.
Na tomada 2P + T de nossas residências encontramos energia disponível para ligarmos os aparelhos eletroeletrônicos. Esta energia disponível entre os dois pontos de nossa tomada é caracterizada como tensão elétrica e por isso ela é medida em volts.
Além das nossas tomadas residências, também podemos encontrar energia elétrica de outras formas, por exemplo, as pilhas e baterias compõem outro grupo de fontes geradoras de energia, as quais são fundamentais no nosso cotidiano.
Podemos concluir então que existem dois tipos de energia, uma proveniente da rede distribuidora de energia que chega até as nossas casas e a utilizamos através de nossas tomadas e outra proveniente de um processo químico que dá origem as pilhas e baterias. Esta energia existente nas nossas tomadas é conhecida como tensão alternada (ACV) e a energia existente nas nossas pilhas são conhecidas como tensão contínua (DCV).
1.3 Diferenças entre a tensão (ACV) e a tensão (DCV)
A tensão (ACV) em relação a tensão (DCV) existe algumas particularidades que são de fundamental importância o conhecimento delas:
1) A tensão ACV não possui polaridade, enquanto a DCV possui. O que isso quer dizer? Por exemplo, se você realizar a ligação de uma pilha invertida o equipamento não irá ligar, enquanto se você realizar a ligação da tomada de um aparelho invertida ela irá ligar normalmente.
2) A tensão ACV provém da rede distribuidora de energia, através, por exemplo, das hidrelétricas, enquanto a tensão DCV provém de processos químicos ou de alguns aparelhos eletrônicos que possibilitaram a conversam da tensão AC em DC.
3) A tensão ACV possui uma frequência de 60Hz, ela varia de 0 a sessenta vezes em um segundo, enquanto a tensão contínua não apresenta nenhuma variação.
1.4 Verificação de Tensão através do Multímetro
As grandezas elétricas podem ser verificadas através de aparelhos eletrônicos específicos, como o alicate amperímetro, o multímetro, o ohmímetro, wattímetro. Neste momento inicial do curso aprenderemos a manusear o multímetro um aparelho bastante sofisticado no qual realiza o teste de diversas grandezas elétricas.
1º Exercício Prático: Verificação de tensão ACV através do multímetro
Para verificar a tensão elétrica através do multímetro é fundamental você conhecer a distinção de ACV para DCV, siga os passos abaixo para a realização de verificação do multímetro:
1ºPasso: Observe o que você irá verificar, se será uma tomada, por exemplo, insira o seu multímetro em ACV 750, este valor 750 representa o valor máximo de tensão que ele poderá verificar.
2ºPasso: Pegue as duas ponteiras do multímetro e insira nos dois orifícios da tomada.
3ºPasso: Observe o valor que o multímetro irá indicar, se você estiver realizando esta verificação no NE (nordeste), você deverá encontrar 220V.
Macete 1: É bastante provável que você encontre um valor abaixo ou acima de 220V, é normal este valor apresentar variações de 2% para mais ou para menos, ou seja, é normal você encontrar neste teste valores entre (214V-226V), caso você encontre valores diferentes destes pode está havendo algum problema em seu circuito.
2º Exercício Prático: Verificação de tensão DCV através do multimétro
Agora nós iremos realizar a verificação de tensão DCV, ou seja, você precisará de uma pilha e do seu multímetro para realizar a seguinte verificação:
1ºPasso: Observe o que você irá verificar, se será uma pilha de 1,5V, insira o seu multímetro na escala DCV 20, este valor 20 representa o valor máximo de tensão que poderá ser verificado.
Antes do 2ºPasso é bastante importante você observar alguns detalhes, as pilhas possuem polaridade ou seja, um polo positivo e outro negativo e isto deve ser respeitado no momento de realizar a verificação com o seu multímetro.
2ºPasso: Insira a ponteira vermelha do seu multímetro no polo positivo de sua pilha e a ponteira preta no polo negativo de sua pilha.
3ºPasso: Observe o valor que deverá aparecer no seu multímetro, caso sua pilha esteja boa, deverá apresentar um valor de 1,5V + 10%, caso ela esteja mais desgastada você encontrará valores abaixo disso, podendo encontrar até 0V.
1.5 Corrente Elétrica
Já vimos que a tensão elétrica é a quantidade de energia disponível entre dois pontos e que podemos encontra-la nas tomadas, nas pilhas, etc. Porém e a corrente elétrica? O que está grandeza elétrica significa?
Definição de Corrente: Fluxo ordenado dos elétrons em um circuito fechado, a sua unidade de medida é o Ampère.
Para que possamos entender melhor sobre corrente elétrica é de fundamental importância nos atermos a sua definição, leia a mesma corrente elétrica novamente.
“Circuito fechado”, esta expressão utilizada diariamente pelos profissionais da área elétrica, você sabe o seu significado?
1.6 Circuitos Elétricos
Na eletricidade temos quatro tipos de circuitos bastante comuns: aberto, fechado, em curto e alterado. Neste momento inicial aprenderemos sobre o circuito aberto e o circuito fechado.
1.7 Circuito Aberto e Circuito Fechado
Começaremos a entender melhor sobre os tipos de circuitos elétricos com um exemplo do nosso cotidiano, um circuito com um interruptor e as lâmpadas de sua casa. Quando você liga o seu interruptor e a lâmpada acende, chamamos tecnicamente este ato de fechar o circuito e quando você desliga seu interruptor e a sua lâmpada desliga, chamamos tecnicamente de abrir o circuito.
Resumindo, desligar um circuito significa tecnicamente abrir um circuito e ligar um circuito significa tecnicamente fechar um circuito.
Na Corrente Alternada o circuito será fechado através do fio fase e do fio neutro, realizando o fechamento do circuito.
Enquanto na Corrente Contínua o circuito será fechado através do fio (+) positivo e negativo (-), realizando o fechamento do circuito.
Veja o vídeo abaixo para se aprofundar no assunto.
1.8 Corrente Elétrica {Conclusões}
Voltando a nossa definição de corrente elétrica, agora que sabemos o que significa um circuito fechado, faz mais sentido. Poderíamos traduzir a definição de corrente assim:
“Fluxo ordenado dos elétrons em um circuito ligado”.
Conclusão Básicas:
“Podemos concluir através da nossa definição, que apenas existe a corrente elétrica em um circuito fechado, logo, não existe corrente em um circuito aberto”.
EXERCÍCIOS DO 1º CAPÍTULO
1º Informe a definição e a unidade de medida da tensão elétrica.
2º Informe as três diferenças básicas entre a tensão ACV e a tensão DCV.
3º Informe a definição e a unidade de medida da corrente elétrica.
4º Informe a diferença entre um circuito aberto e um circuito fechado.
5º Realize através de um desenho um circuito aberto e um circuito fechado.
6º Qual a diferença entre a tensão e a corrente elétrica?
LEIAUT DICAS 