Energia eléctrica e potência eléctrica

A energia eléctrica, E, mede-se com os contadores de electricidade.
A unidade prática de medida é o quilowatt-hora, símbolo kWh.
A potência eléctrica dos receptores:
-corresponde à energia eléctrica consumida por unidade de tempo;
-mede-se com wattímetros e a unidade SI de medida é o watt, símbolo W;
-relaciona-se com a intensidade da corrente e a diferença de potencial.

A energia eléctrica consumida por um receptor relaciona-se com a intensidade da corrente, a diferença de potencial e o tempo de funcionamento.

Resistência elétrica

A resistência elétrica dos condutores relaciona-se com a sua oposição à passagem da corrente elétrica.
Para a mesma diferença de potencial :
Resistência pequena ----> condutor que conduz bem -----> Grande intensidade da corrente
Resistência grande ------> condutor que conduz mal ------> Pequena intendidade da corrente

Resistência elétrica mede-se com ohmímetros e a unidade SI de medida: Ohm.

Os condutores óhmicos:
- têm resistência constante;
- obdecem à lei de Ohm
- a representação gráfica de U em função de I é uma linha recta que passa pela origem dos eixos coordenados.

A resistência dos condutores depende do comprimento, da espessura e do material de que são feitos
-Grande comprimento e pequena espessura----> Grande resistência
-Pequeno comprimento e grande espessura----> Pequena resistência

Os reóstatos sao resistências variáveis cujo funcionamento se baseia na variação da resistência dos condutores com o seu comprimento

Diferença de potencial e intensidade da corrente

Diferença de potencial -----> Mede-se com Voltímetros que se instalam em paralelo, unidade Si da medida: Volt, símbolo V

Intesidade da corrente -----> Mede-se com Amperímetros que se instalam em série, unidade SI da medida: Ampere, símbolo A

Circuitos com receptores instalados em série:
- A diferença de potencial nos terminais do conjunto dos receptores é igual à soma das diferenças de potencial nos terminais de cada receptor.
- A intensidade da corrente é igual em todos os receptores.

Circuitos com receptores instalados em paralelo:
- A diferença de potencial é igual nos terminais de todos os receptores.
- A intensidade da corrente no ramo principal é igual à soma das intensidades da corrente que percorre as várias ramificações

Corrente elétrica

Bons condutores elétricos são materiais através dos quais a corrente elétrica passa.

Maus condutores elétricos sao materiais através dos quais a corrente elétrica não passa.

A corrente elétrica é um movimento orientado de partículas ou corpúsculos com carga elétrica:
- eletrões, nos metais, nas lihas metálicas e na grafite;
- iões positivos e negativos, nas soluções condutoras.

Nos circuitos elétricos é possível falar em:
- sentido convencional da corrente elétrica - do pólo positivo para o negativo;
- sentido real da corrente elétrica, o do movimento dos eletrões, do pólo negativo para o positivo.
A corrente contínua, DC ou =, não muda de sentido. A corrente alternada, AC ou ~, muda de sentido.

Utilização da eletricidade

A eletricidade é um bem indispensável no nosso dia-a-dia.

Um circuito elétrico fechado é um caminho para a corrente elétrica.

Nos circuitos elétricos há: uma fonte de energia elétrica, receptores de energia elétrica e interruptores, que permitem ligar e desligar os receptores.

O sentido convencional da corrente elétrica nos circuitos é do polo positivo da fonte de energia para o polo negativo.

Os circuitos elétricos representam-se por meio de esquemas nos quais se faz correponder a cada diapositivo um símbolo própio.

Os recetores podem instalar-se:
- em série, havendo no circuito um só caminho para a corrente elétrica;
- em paralelo, permitindo no circuito mais do que um caminho para a corrente elétrica.

Metais e Não metais

Os metais são substâncias elementares constituídas por átomos.

Os metais são:
- todos sólidos à temperatura ambiente, à exceção do mercúrio, gálio, césio e frâncio que são líquidos;
- bastante densos;
- são maleáveis, isto é, dobram facilmente sem partir;
- são bons condutores elétricos e térmicos.

Os não metais são constituídos por corpúsculos que podem ser átomos ou moléculas.

Os não metais:
-  existem em diferentes estados físicos, à temperatura ambiente, sendo uns sólidos, outros líquidos e outro gasosos;
- têm densisdades muito diferentes;
- quando são sólidos, mostram-se quebradiços;
- são maus condutores elétricos e térmicos, à exceção da grafite que é boa condutora elétrica.

Metais Alcalinos e Metais Alcalino-Terrosos

Os metais alcalinos são:
- moles e maleáveis;
- têm brilho metálico, quando a superfície está recentemente cortada;
- são bons condutores da corrente elétrica;
- têm propriedades químicas semelhantes.

Os metais alcalinos-terrosos são:
- moles e maleáveis
- têm brilho metálico, quando recentemente polidos;
- conduzem bem o calor e a eletrecidade;
- têm propriedades químicas semelhantes.

Ligação Química

Ligação Covalente- Compartilha de eletrões entre átomos de elementos com tendência para captar eletrões.

Ligação Iónica- Atracção entre iões positivos e negativos. Os iões resultam da tranferência de eletrões de átomos com tendência a libertar eletrões para átomos com tendência a captá-los.

Ligação Metálica- Atracção entre iões positivos e eletrões livres.

Ligação entre os átomos nas moléculas

As moléculas são agregados de átomos nos quais há dois ou mais núcleos positivos e uma só nuvem eletrónica.

Comprimento de ligação é a distância média entre os núcleos de dois átomos ligados.

Há moléculas polares e apolares:
-nas moléculas polares, a nuvem eletrónica não está simetricamente distribuída, havendo um pólo negativo e um pólo positivo.

Nas moléculas apolares, a nuvem eletrónica está simetricamente distribuída; não há polosÂngulo de ligação é o ângulo formado pelos segmentos de recta que unem o núcleo de um átomo aos núcleos de dois átomos a ele ligados.

A geometria das moléculas resulta da distribuição dos seus átomos no espaço. A geometria de moléculas pequenas pode ser: Linear, Angular, Triangular Plana, Piramidal, Tetraédrica.

A ligação covalente consiste na compartilha de eletrões entre os átomos das moléculas.
Na ligação covalente simples, dois átomos compartilham 1 par de eletrões
Na ligação dupla, dois átomos compartilham 2 pares de eletrões
Na ligação tripla, três átomos compartilham 3 pares de eletrões.

Tabela Periódia dos elementos

Na Tabela Periódica actual:
- os elementos estão disposto por ordem crescente de número atómico;
- cada linha horizontal chama-se período e cada coluna vertical designa-se por grupo;
- há 7 períodos e 18 grupos.
Há características dos átomos dos elementos que se repetem regularmente na Tabela Periódica:
- no mesmo período, todos os átomos têm os eletrões distribuídos pelo mesmo número de níveis de energia;
- no mesmo grupo, todos os átomos têm o mesmo número de eletrões de valência;
- o tamanho dos átomos ao longo de cada período diminui mas ao longo de cada grupo aumenta.

No lado esquerdo e no centro da Tabela Periódia, situam-se os elementos metálicos cujos átomos originam facilmente iões positivos. No lado direito, situam-se os elementos não metálicos cujos átomos podem originar iões negativos.

Os átomos de um elemento

O número atómico de um elemento Z corresponde ao número de protões existentes no núcleo ou dos iões monoatómicos. Cada elemento químico é caracterizado pelo seu número atómico.

O número de massa de um átomo A é a soma do número de protões e neutrões.

Isótopos são átomos diferentes do mesmo elemento. Têm o mesmo número atómico mas diferente número de massa. Cada isótopo de um elemento é caracterizado pelo seu número de massa.

Átomos, iões e as suas nuvens eletrónicas

Os eletrões dos átomos distribuem-se por níveis de energia.

O número máximo de eletrões no último nível é oito.

Os eletrões do último nível de energia chamam-se eletrões de valência.

Os átomos transformam-se em iões quando perdem ou ganham eletrões.

Átomos com poucos eletrões de valência perdem eletrões e originam iões positivos.

Átomos com bastante eletrões de valência captam eletrões e originam iões negativos.

Os eletrões dos iões distribuem-se também por níveis de energia

Átomos

A matéria é constituída por corpúsculos muito pequenos - os átomos

O diâmetro do átomos mede-se habitualmente em picómetros.

De acordo com o modelo da nuvem eletrónica -o modelo atual-, os átomos têm um núcleo central muito pequeno onde está concentrada a sua massa e uma zona exterior, a nuvem eletrónica, que é na maior parte espaço vazio.

Protões e neutrões constituem o núcleo dos átomos: os protões têm carga positiva e os neutrões não têm carga. A massa dos protões é praticamente igual á dos neutrões.

Os eletrões formam a nuvem eletrónica, têm carga negativa e praticamente não têm massa

Forças de Atrito

As forças de atrito surgem sempre entre duas superfícies de contacto, quando uma se move ou tenta mover-se em relação à outra. São forças que contrariam o movimento.

Chama-se força de atrito estático à força que é necessário vencer para pôr um corpo em movimento

Chama-se força de atrito cinético à força que é necessário vencer durante o movimento de um corpo. Pode ser de escorregamento e de rolamento.

A intensidade das forças de atrito depende:
-da natureza e rugosidade das superfícies de contacto;
-do peso do corpo que se move.

É importante minimizar o atrito para facilitar o movimento.
O atrito é indispensável para que haja movimento e para o tornar seguro

Estado de Repouso/Movimento, Par ação-reação e a colisão

Quando um corpo está sujeito a um conjunto de forças cuja resultante é nula, a sua velocidade não se altera;
o corpo pode estar: - em repouso;
                               - com movimento retilíneo uniforme

Um Corpo sujeito a um conjunto de forças de resultante não nula tem movimento com velocidade variável, ou seja, tem aceleração.

As forças que constituem um par ação-reação descrevem a interação entre dois corpos e têm:
-a mesma direção
-a mesma intensidade;
-sentidos opostos;
-pontos de aplicação diferentes.



Durante a colisão de um veículo com obstáculo, a força que atua no veículo é responsável pela variação da sua velocidade até parar. A intensidade da força da colisão é tanto maior quanto:
-maior for a massa do veículo
-maior for a velocidade do veículo no momento da colisão;
-menor for o tempo da colisão

Aqui está um video de um camião em alta velocidade a bater numa parede : http://www.snotr.com/video/1470

Leis de Newton

1ª Lei de Newton- Lei da Inércia : Qualquer corpo permanece em repouso ou em movimento retelíneo uniforme se o conjunto de forças que nele atuam tem resultante nula.

2ª Lei de Newton - Lei Fundamental da Dinâmica: A força resultante do conjunto das forças que atuam num corpo produz nele uma aceleração com a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante, que é tanto maio quanto maior for a intensidadade da força resultante.


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3ª Lei de Newton - Lei da Ação-Reação: Quando dois corpos estão em interação, à ação de um corpo sobre outro corresponde sempre uma reação igual e oposta que o segundo corpo exerce sobre o primeiro.

Força resultante

A resultante do conjunto de corpos que atuam num corpo é a força única equivalente a todas as forças desse conjunto

O vetor que representa a força resultante é a soma dos vetores que representam as várias forças.

A intensidade da força resultante, calcula-se de modos diferentes:

Quando as forças têm a mesma direção e o mesmo sentido
Força resultante = Soma das intensidades das forças

Quando as forças têm a mesma direção e sentidos opostos
Força Resultante = Diferença das intensidades das forças

Quando as forças têm direções perpendiculares entre si
Força resultante = Teorema de Pitágoras

Aceleração Média

A aceleração média é uma grandeza vetorial que nos indica como varia a velocidade num determinado intervalo de tempo. Em qualquer movimento retilíneo o valor da aceleração média calcula-se pela expressão:

Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado e Retardado

No movimento uniformemente acelerado:

O valor da velocidade varia linearmente com o tempo

A distância percorrida pode calcular-se multiplicando-se o a velocidade pelo tempo dividindo por 2

Aceleração média tem o sentido do movimento e valor positivo

No movimento uniformemente retardado

O valor da velocidade varia linearmente com o tempo

A distância percorrida pode calcular-se multiplicando-se o a velocidade pelo tempo dividindo por 2

Aceleração média tem o sentido oposto ao do movimento e valor negativo

Movimento Retilíneo Uniforme

No Movimento Retilíneo uniforme:

A velocidade é igual á rapidez média

A distância percorrida é diretamente proporcional

O valor da velocidade é constante

A distância pode calcular-se multiplicando-se a velocidade pelo tempo