Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física

Apresentação em tema: "Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física"— Transcrição da apresentação:

1 Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física
Ensino Médio, 3ª Série Corrente Elétrica

2 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Como intervenção em sala de aula, propomos a confecção de um experimento para demonstrar aos estudantes, os conceitos vistos referente ao conteúdo corrente elétrica, com a utilização dele você, professor, poderá demonstrar: circuitos elétricos abertos e fechados, materiais condutores e isolantes elétricos, além de aprofundar o conhecimento dos estudantes sobre o tema.

3 Confecção do experimento. Serão necessários:
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série Tópico: Corrente Elétrica. Confecção do experimento. Serão necessários: Duas pilhas AA; Um soquete para lâmpada de 3V; Uma lâmpada de 3V; Cabos condutores; Um suporte para as pilhas AA. Imagem: SEE-PE.

4 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Você deverá prolongar um dos fios do suporte das pilhas com os cabos condutores, no outro você irá ligar o soquete para a lâmpada de 3V, deixando os fios abertos como ilustrado no próximo slide, encaixar a lâmpada e colocar as pilhas corretamente no suporte.

5 Monte o experimento como está ilustrado.
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série Tópico: Corrente Elétrica. Monte o experimento como está ilustrado. A base para as pilhas terá dois fios condutores; Ligue o soquete da lâmpada em apenas um deles, deixando o outro fio livre. Imagem: SEE-PE.

6 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Montado o experimento vamos a demonstração da aula prática, sugerimos um grupo de até 30 (trinta) estudantes por exibição, você professor irá mostrar inicialmente quando os circuitos elétricos estão abertos ou fechados, depois vamos para a demonstração dos materiais isolantes ou condutores elétricos: circuito fechado (condutores) e aberto (isolantes).

7 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Circuito Aberto. Dizemos que existe um circuito aberto quando não há corrente elétrica; assim uma lâmpada não pode ser acessa, pois por ela não está fluindo uma corrente elétrica. Logo temos movimento desordenado dos elétrons livres no condutor. Imagem: inductiveload / Public Domain.

8 No circuito fechado, estamos ligando o polo
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série Tópico: Corrente Elétrica. Circuito Fechado. No circuito fechado, estamos ligando o polo Positivo com o polo negativo das pilhas, desta forma teremos uma diferença de potencial de 3V, fazendo fluir pela lâmpada uma corrente elétrica, sendo assim, esta se acenderá, pois teremos um fluxo ordenado de elétrons livres. Imagem: inductiveload / Public Domain.

9 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Corrente Elétrica. É o nome que se dá ao fluxo ordenado de elétrons livres em um condutor, quando entre as extremidades desse condutor é estabelecido uma diferença de potencial. Imagem: Leo Daft / Stephen A. Schwarzman Building / Photography Collection, Miriam and Ira D. Wallach Division of Art, Prints and Photographs / Public Domain.

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Tópico: Corrente Elétrica. Logo, para que quaisquer aparelhos elétricos funcionem, é preciso estabelecer uma diferença de potencial entre os polos de um gerador de corrente, fazendo com que flua uma corrente elétrica em um material condutor, e com isto a energia elétrica será transformada em outras energias, como: energia motora, energia térmica, luminosidade. Trazendo conforto e comodidade aos usuários.

11 Condutores e Isolantes Elétricos.
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série Tópico: Corrente Elétrica. Condutores e Isolantes Elétricos. Condutores elétricos são materiais que possuem grande quantidade de elétrons livres (baixa atração dos elétrons ao núcleo do átomo), ou soluções que possuem íons livres (soluções eletrolíticas); Os materiais isolantes elétricos são materiais que não possuem as propriedades citadas acima. Acompanhe os exemplos a seguir de materiais isolantes e condutores elétricos:

12 Condutores Elétricos: metais
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série Tópico: Corrente Elétrica. Condutores Elétricos: metais Imagem: InverseHypercube / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.

13 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Condutores Elétricos: metais Em geral, todos os metais são bons condutores elétricos, sendo os melhores condutores: a prata e o cobre, por apresentar maior condutividade elétrica, devido ao valor da prata, os fios condutores utilizados são compostos em sua maioria de cobre.

14 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Condutores Elétricos: Soluções eletrolíticas; Animais e produtos de origem animal. Imagens: (a) John Goetzinger / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic. (b) Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

15 Isolantes Elétricos: Vidro; Madeira.
COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série Tópico: Corrente Elétrica. Isolantes Elétricos: Vidro; Madeira. Imagens: (a) Takkk / GNU Free Documentation License. (b) Glenda Green / Creative Commons Attribution 3.0 Unported. (c)  Meursault2004 aka Revo Arka Giri Soekatno / GNU Free Documentation License.

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Tópico: Corrente Elétrica. Isolantes Elétricos: Vimos que alguns materiais são isolantes elétricos, eles são largamente utilizados na confecção de fios condutores sendo películas protetoras (plástico), em bases de ferramentas elétricas, como em alicates, chaves de fenda, testes de corrente entre outras. Imagem: M338 / Public Domain.

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Tópico: Corrente Elétrica. Soluções Eletrolíticas. No início da aula, vimos que as soluções eletrolíticas são aquelas que possuem íons livres. Vamos agora analisar a questão dos íons livres em dois casos. Em um recipiente contendo água mineral, não temos corrente elétrica. Pois a água tem poucos íons dissolvidos nela.

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Tópico: Corrente Elétrica. Soluções Eletrolíticas. Adicionando sal a água, vamos Aumentar consideravelmente a quantidade de íons livres, pois o sal é uma substância iônica. Com a presença de uma solução eletrolítica, a lâmpada se acende. Imagem: Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

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Tópico: Corrente Elétrica. Animais. Sabemos que os animais não estão imunes aos efeitos da corrente elétrica: tanto eles como seres humanos são condutores elétricos, porque temos elétrons livres em nossa superfície. Imagem: COSV / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

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Tópico: Corrente Elétrica. Fórmula pra o cálculo da intensidade da corrente: i = Q i = 1C = 1 A Δt 1s Sendo : i intensidade da corrente elétrica. Q carga elétrica Δt variação de tempo em segundos.

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Tópico: Corrente Elétrica. A unidade da corrente elétrica será dada em Coulomb/segundos, mas foi designada ampère. O nome é uma homenagem ao físico francês André-Marie Ampère ( ).

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Tópico: Corrente Elétrica. Exemplos de aplicação. 1º – Por uma secção transversal de um fio condutor passam 15C em 3 segundos. Calcule a intensidade de corrente no fio? 2º – Um aparelho elétrico admite intensidade de corrente máxima de 10 A, este será ligado a um fio condutor pelo qual está fluindo 40C em 2 segundos. Responda: se o aparelho elétrico for ligado nessas condições o que ocorrerá com ele? Por quê?

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Tópico: Corrente Elétrica. Resolução. No 1º temos: Q = 15C i = Q Δt = 3 segundos Δt i = 15C = 5A 3s A intensidade da corrente é 5A.

24 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Resolução. No 2º, devemos observar a intensidade máxima suportada pelo aparelho que é 10A, qualquer valor superior a este, o aparelho sofrerá um curto e queimará, sendo assim devemos calcular a intensidade de corrente no fio.

25 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Resolução. No 2º temos para o fio: Q = 40C i = Q Δt = 2 segundos Δt i = 40C = 20A 2s

26 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Concluímos que se o aparelho for ligado nessas condições ele sofrerá um curto, porque a intensidade de corrente no fio é superior a máxima intensidade suportada por ele.

27 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Questionamentos. Depois de acompanhar a aula, reflita sobre as questões propostas abaixo e encontre uma resposta correta: 1. Por que são utilizados, para instalações elétricas, fios metálicos revestidos com plásticos? 2. Quando não adicionamos sal à água, a lâmpada não acende. Por quê? 3. Os metais são condutores elétricos; a madeira e vidro não. Por quê?

28 COMPONENTE CURRICULAR: Física, 3ª Série
Tópico: Corrente Elétrica. Continue a responder: 4. Por que com o circuito aberto a lâmpada não acende? 5. Por que os pássaros não levam choque elétrico ao pousar nos fios de alta tensão?

29 Tabela de Imagens Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso
3 e 5 SEE-PE Acervo SEE-PE 03/05/2012 7 inductiveload / Public Domain. 8 9 Leo Daft / Stephen A. Schwarzman Building / Photography Collection, Miriam and Ira D. Wallach Division of Art, Prints and Photographs / Public Domain. 12 InverseHypercube / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication. 14a John Goetzinger / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic. 14b e 18 Chris 73 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. 15a Takkk / GNU Free Documentation License. 15b Glenda Green / Creative Commons Attribution 3.0 Unported. 15c  Meursault2004 aka Revo Arka Giri Soekatno / GNU Free Documentation License. 16 M338 / Public Domain.