Fundamentos de Eletricidade

Cartões · 52

Primeira Lei de Ohm (V = R . I)

Dimensionamento de um resistor limitador para evitar a queima de um LED ligado a uma bateria de 9V.

Segunda Lei de Ohm (R = ρ . L / A)

Cabos de extensão muito longos provocam queda de tensão e aquecimento se a bitola do fio de cobre for muito fina.

Potência Elétrica (P = V . I)

Cálculo da corrente demandada por um chuveiro elétrico de 5500W ligado em 220V para escolher o disjuntor correto.

Efeito Joule (P = R . I²)

Funcionamento da resistência metálica de um ferro de passar roupa ou torradeira que aquece com a passagem de corrente.

Associação de Resistores em Série (Req = R1 + R2 + ...)

Pisca-piscas tradicionais de Natal, onde se uma lâmpada queima, todo o circuito se abre e apaga o conjunto.

Associação de Resistores em Paralelo (1/Req = 1/R1 + 1/R2 + ...)

Tomadas residenciais conectadas à mesma tensão, permitindo ligar e desligar aparelhos de forma independente.

Primeira Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós: Σ I_entra = Σ I_sai)

A corrente total fornecida pelo quadro de distribuição residencial se divide entre os circuitos de tomadas e iluminação.

Segunda Lei de Kirchhoff (Lei das Malhas: Σ V = 0)

Análise da distribuição de tensão entre a bateria do carro, o alternador e os componentes do painel.

Capacitância (C = Q / V)

O flash de câmeras fotográficas armazena carga gradualmente e a descarrega instantaneamente na lâmpada de xenônio.

Energia no Capacitor (E = 1/2 . C . V²)

Desfibriladores cardíacos que armazenam energia sob alta tensão para aplicar um choque controlado no paciente.

Associação de Capacitores em Paralelo (Ceq = C1 + C2 + ...)

Bancos de capacitores em indústrias para aumentar a capacidade total de armazenamento e corrigir o fator de potência.

Associação de Capacitores em Série (1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + ...)

Divisão de altas tensões em circuitos de fontes de alimentação sem ultrapassar o limite de isolamento de cada peça.

Constante de Tempo RC (τ = R . C)

Temporizadores simples usados no controle de velocidade do limpador de para-brisa em modo intermitente.

Frequência e Período (f = 1 / T)

A frequência de 60 Hz da rede elétrica brasileira, cujo ciclo se repete a cada aproximadamente 16,6 milissegundos.

Valor Eficaz / RMS (Vrms = Vpico / √2)

A tomada de 127V RMS possui picos reais de aproximadamente 180V em sua forma de onda senoidal alternada.

Indutância (V = L . di/dt)

Geração da alta faísca nas velas de ignição de motores a combustão através do colapso do campo magnético da bobina.

Reatância Indutiva (X_L = 2 . π . f . L)

Filtros de áudio passa-baixas que bloqueiam altas frequências em woofers residenciais.

Reatância Capacitiva (X_C = 1 / (2 . π . f . C))

Fontes sem transformador (fonte capacitiva) que aproveitam a impedância do capacitor em 60 Hz para alimentar LEDs.

Impedância Elétrica (Z = √(R² + X²))

Casamento de impedância entre amplificadores de som e alto-falantes de 4 ou 8 ohms para maximizar a potência sonora.

Potência Aparente (S = V . I [VA])

Dimensionamento da capacidade nominal de no-breaks (UPS) para suportar a carga de computadores e servidores.

Fator de Potência (FP = P / S = cos φ)

Medição industrial para evitar multas de concessionárias causadas por motores operando com excesso de energia reativa.

Transformador Ideal (V1 / V2 = N1 / N2)

Carregadores de celular que rebaixam a tensão de 127V/220V da tomada para 5V adequados para a bateria.

Lei de Faraday-Lenz (fem = - dΦ / dt)

Geração de eletricidade em usinas hidrelétricas pela rotação de ímãs próximos a enrolamentos de cobre.

Força Contra-Eletromotriz (FCEM)

A redução da corrente elétrica consumida por um motor de ventilador à medida que ele atinge sua velocidade nominal.

Lei de Ampère (∮ B . dl = μ . I)

Funcionamento do alicate amperímetro, que mede a corrente que passa em um condutor sem precisar cortá-lo.

Campo Magnético de Solenoide (B = μ . n . I)

Válvulas solenoides que abrem ou fecham o fluxo de água em máquinas de lavar roupas ao receberem comando elétrico.

Força Magnética de Lorentz (F = I . L . B . sen θ)

Princípio de rotação do rotor em motores elétricos de corrente contínua submetidos a campos magnéticos.

Divisor de Tensão (Vout = Vin . R2 / (R1 + R2))

Leitura de potenciômetros analógicos em botões de volume de rádios e módulos de controle de microcontroladores.

Divisor de Corrente (I1 = Itotal . R2 / (R1 + R2))

Uso de resistores shunt para permitir que medidores analógicos de painel suportem altas correntes com segurança.

Ponte de Wheatstone (R1 . R4 = R2 . R3)

Balanças digitais que usam strain gauges (extensômetros) em ponte para detectar deformações mínimas causadas pelo peso.

Teorema de Thévenin

Simplificação de circuitos complexos da placa-mãe para modelar como a bateria alimenta uma carga específica.

Teorema da Máxima Transferência de Potência (R_carga = R_fonte)

Ajuste de impedância em antenas de rádio transmissoras para transferir a máxima energia eletromagnética ao ar.

Ressonância RLC (f0 = 1 / (2 . π . √(L . C)))

Sintonia de estações específicas em receptores de rádio AM/FM ajustando o capacitor variável do circuito.

Diodo Semicondutor e Retificação

Pontes de diodos que convertem a corrente alternada da rede elétrica em corrente contínua pulsante para eletrônicos.

Diodo Zener como Regulador de Tensão

Estabilização da tensão de referência em circuitos de sensores para manter a medição imune a variações da fonte.

Efeito Fotoelétrico e Células Fotovoltaicas

Painéis solares fotovoltaicos gerando corrente contínua a partir do impacto de fótons solares sobre o silício.

Potência Trifásica Equilibrada (P = √3 . V_linha . I_linha . cos φ)

Alimentação de motores de indução trifásicos em fábricas, aproveitando maior eficiência e menor volume de cabos.

Consumo de Energia Elétrica (E = P . Δt [kWh])

Cálculo do valor da conta de luz residencial somando o consumo de eletrodomésticos ao longo do mês.

Lei de Coulomb (F = k . |q1 . q2| / d²)

Atração de partículas de poeira e pó de toner pelo cilindro eletrostático em impressoras a laser.

Campo Elétrico (E = V / d em placas paralelas)

Funcionamento de filtros eletrostáticos de chaminés que ionizam e recolhem partículas poluentes do ar.

Rigidez Dielétrica

Isolamento plástico de cabos elétricos dimensionado para não romper sob a tensão de rede e evitar curto-circuitos.

Aterramento e Condutor de Proteção (Fio Terra)

Desvio seguro de correntes de fuga da carcaça metálica de um micro-ondas para o solo, evitando choques no usuário.

Disjuntor Termomagnético

Proteção de instalações elétricas contra sobrecargas lentas (via bimetal) e curto-circuitos repentinos (via bobina).

Interruptor Diferencial Residual (DR)

Desligamento automático da rede ao detectar vazamento de corrente superior a 30 mA causado por toque acidental humano.

Circuito Snubber (RC em paralelo com chave)

Supressão de picos de tensão e faíscas ao abrir contatos de relés que controlam cargas indutivas como motores.

Transistor BJT como Chave

Acionamento de lâmpadas de 12V a partir de um pino de saída lógica de baixa potência de um Arduino (5V).

Modulação por Largura de Pulso (PWM)

Controle eficiente da velocidade de rotação de ventoinhas de computador e brilho de fitas LED.

Baterias em Série (Vt = V1 + V2 + ...)

Associação de duas pilhas de 1,5V em série no controle remoto para obter a alimentação de 3V necessária.

Baterias em Paralelo (Capacidade total = C1 + C2 + ...)

Bancos de baterias em estações solares isoladas para aumentar a autonomia em ampères-hora sem elevar a tensão.

Termistor NTC (Coeficiente Negativo de Temperatura)

Sensor de temperatura no bloco do motor de automóveis que reduz sua resistência à medida que o motor aquece.

Varistor (MOV)

Filtros de linha que reduzem sua resistência drasticamente durante surtos de raio para queimar o fusível e salvar a TV.

Circuito Integrado 555 em Modo Astável

Geração contínua de pulsos de clock para piscar luzes de sinalização de emergência em veículos.