FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS

2. Os diferentes equipamentos elétricos funcionam pela conversão de energia elétrica em
outro tipo de energia. Veja alguns exemplos abaixo:
Note que cada um desses
aparelhos realiza um tipo de
transformação da energia
elétrica. Essa não é a única
diferença entre eles: a
potência de cada
equipamento varia, e isso tem
relação com o consumo de
energia elétrica deles. Quanto
mais potente é um
equipamento, mais energia
elétrica ele consome.

3. Vamos analisar um exemplo. Imagine um secador de cabelos com potência de 2000 W, ou
2 kW. Se ele permanecer ligado por 15 minutos, qual será seu consumo de energia
elétrica?
Aplicando a fórmula:
E = P X Δt, onde E é a energia consumida, P é a potência do equipamento e Δt é
o tempo que ele permaneceu ligado, em horas.
Primeiro, vamos converter o tempo em minutos para horas:
1 hora-------------- 60 minutos
X horas---------------15 minutos
Utilizando a “regra de três”, temos: 60x = 15. X= 15/60. X= 0,25 horas
E = 2 X 0,25. E = 0,5 kWh
Logo, o consumo do secador nesse intervalo de tempo é de 0,5 kWh.
Na conta de energia elétrica, também chamada de “conta de luz”, o consumo
mensal de energia elétrica da residência é expresso em kWh. Quanto maior for o
consumo, maior o valor a ser pago.
CÁLCULO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

4. Os eletrodomésticos são expostos nas lojas com
etiquetas que informam sobre o consumo
elétrico do aparelho. O objetivo é orientar o
consumidor no ato da compra. De acordo com a
categoria presente na etiqueta (A, B, C, D, E,
etc.), é possível comparar a eficiência energética
de diversos produtos, ou seja, checar qual utiliza
de forma mais eficiente a energia elétrica.
Um aparelho é mais potente que outro
quando ele é capaz de realizar o mesmo
trabalho em menos tempo. Um chuveiro, por
exemplo, de 6800 W (modo inverno) aquece a
água mais rapidamente que um de 3800 W
(modo verão). Nesse caso, o trabalho realizado
diz respeito à conversão de energia elétrica
em energia térmica.

5. Durante a passagem de cargas elétricas através dos materiais condutores, os
elétrons colidem com a estrutura das partículas que formam a matéria, provocando
agitação das moléculas. Essa agitação pode se manifestar como energia térmica,
ou seja, parte da energia elétrica se perde na forma de calor. Esse fenômeno é
conhecido como efeito joule.
Esse é o princípio de
funcionamento de alguns
aparelhos elétricos que geram
calor, como chuveiros e ferros
elétricos. Esses aparelhos
contêm um resistor, material que
resiste à passagem da corrente
elétrica e amplia a perda de
energia na forma de calor.
A presença do resistor pode, por
exemplo, aquecer a água do
banho, no caso do chuveiro
elétrico, ou assar alimentos em
um forno.

7. As duas lâmpadas acesas observadas na ilustração a seguir são idênticas e cada uma delas
faz parte de um circuito fechado.
Pela comparação visual, pode-se concluir que a
lâmpada 1 está recebendo uma quantidade
maior de energia do que a lâmpada 2, pois seu
brilho é mais intenso. Como a lâmpada 1 recebe
uma quantidade maior de energia, seu circuito
tem maior circulação de portadores de carga
(elétrons). Diz-se que a corrente elétrica que
atravessa a lâmpada 1 é maior que a corrente
elétrica que atravessa a lâmpada 2.
Já aprendemos a calcular a intensidade da corrente elétrica pela análise da diferença do
potencial elétrico ou tensão (V) e da resistência do material (Ω), pela fórmula V = R.i
Além dessas variáveis, podemos analisar a quantidade de carga elétrica que atravessa um
condutor em um intervalo de tempo, pela seguinte fórmula:
ΔQ = i. Δt, sendo:
I = Intensidade da corrente elétrica, em ampère (A);
ΔQ = Quantidade de carga, em Coulomb (C);
Δt = Intervalo de tempo, em segundos (s).
Assim, podemos saber quanto de carga elétrica passou por um material
INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA

8. EXEMPLO
Qual é a intensidade da corrente elétrica que atravessa um condutor onde o fluxo de
elétrons transporta uma quantidade de carga de 25 coulombs © em um intervalo de
tempo de 5 s?
Pela fórmula, temos:
ΔQ = i. Δt
25 = i.5
I = 25/5
I= 5 A.
• Vimos que a energia consumida ou o trabalho realizado pode ser expresso pelo
produto da potência pelo intervalo de tempo. E = P. Δt. Por isso, o consumo de
energia elétrica é indicado pela unidade chamada quilowatt-hora(kWh). A
potência elétrica de um aparelho está relacionada com a intensidade da corrente
elétrica (i) no aparelho e com a voltagem (U ou V) pela fórmula: P= V.i
• Exemplo: Se um ferro elétrico com potência de 550 watts (w) está ligado a uma
tensão de 110 volts, qual será a intensidade e a resistência que passa por ele?
Primeira fórmula aplicada para calcular a intensidade: P= Vi
550= 110i i=550/110 i=5 A
Segunda fórmula aplicada para calcular a resistência:
V= Ri
110= R5 R=110/5 R= 22Ω

9. EXEMPLO 2
• Se um forno de microondas com potência de 2 kW está ligado a uma tensão de 110 volts,
qual será a intensidade da corrente elétrica que passa por ele?
Aplicar a fórmula para calcular a intensidade: P= Vi. Lembrando que 2 kW = 2000 W .
2000= 110i i=2000/110 i=18,2 A
• Se um televisor LCD 40” com potência de 200 w está ligado a uma tensão de 110 volts,
qual será a intensidade da corrente elétrica que passa por ele?
Primeira fórmula aplicada para calcular a intensidade: P= Vi
200= 110i i=200/110 i=1,82 A

10. Por que existem tomadas 10 A e 20 A?
Uma tomada elétrica é um ponto de conexão que fornece eletricidade a um plugue.
As mais comuns têm dois terminais, fase + neutro (no caso de monofásico), ou fase + fase
(no caso de bifásico).
Temos também algumas tomadas e plugues que têm um terceiro pino, denominado
“terra”.
Existem também outros tipos de tomadas com mais terminais, como o de 3 (corrente
trifásica), 4 ou mais, normalmente para uso na industrial.
O objetivo de diferenciar as tomadas de 10A e 20A é evitar que os equipamentos com
plugues de 20A (maior potência) sejam inseridos em tomadas de 10A (menor potência).
Não é recomendado, mas os plugues de 10A podem ser conectados nas tomadas de 20A.
Foi necessário criar esta distinção para garantir a segurança dos consumidores, evitando
desta forma que os equipamentos de maior potência sejam ligados em tomadas que
fornecem menor potência.
Aparelhos com menor potência Aparelhos com maior potência
Ar condicionado, microondas, air fryer,
churrasqueira elétrica.
Televisão, computador,
ventilador, caixas de som.
Diferença entre tomadas
tipo 10 A e 20 A

11. O padrão de 10 A têm plugues com pinos menores e tomadas com orifícios menores (diâmetro:
4 mm).
Este padrão é utilizado pela maioria dos equipamentos do dia-a-dia (como TV’s, carregadores de
celular, computadores e etc.).
É recomendado este tipo de tomada em ambientes como salas, quartos, escritórios.
O padrão de 20 A têm plugues com pinos e tomadas com orifícios mais grossos (diâmetro: 4,8
mm).
Este padrão é utilizado por equipamentos que exigem maior capacidade como geladeira, micro-
ondas, aspirador de pó, forno elétrico, máquina de lavar roupas, secadoras e etc.
É recomendado ter este tipo de tomada em ambientes com equipamentos que exijam maior
capacidade como cozinhas, banheiros e lavanderias.
Qual a potência máxima permitida em 127V e 220V ?
P= Vi P= Vi
P= 127.10 P= 220.10
P = 1270 W P = 2200 W
• Logo, não se pode utilizar aparelhos com potência superior a 1270 W em tomadas do tipo 10
A em tensão de 127 V e superior a 2200 W em tensão superior a 220 V.
E tomadas 20 A?
P= Vi P= Vi
P= 127.20 P = 220.20
P = 2540 W P = 4400 W
• Logo, não se pode utilizar aparelhos com potência superior a 2540 W em tomadas do tipo 20
A em tensão de 127 V e superior a 4400 W em tensão superior a 220 V.

12. • A potência de um aparelho elétrico indica os custos de mantê-lo em funcionamento. Veja o
cálculo para sabermos quantos joules (unidade de trabalho utilizada para medir energia)
uma lâmpada de 100 watts gasta se ficar ligada por 6 horas ( é preciso converter esse tempo
para segundos, que é a unidade de tempo do Sistema Internacional de Unidades). Sendo 1
W (watts) equivalente a 1 J/s (joules por segundo).
E = P.Δt
E= Energia, medida em Joules (J);
P= Potência do aparelho, medido em watts (W);
Δt= Tempo utilizado, em segundos.
6 horas equivale a 21600 segundos. Assim ,temos: 1h------------- 3600 segundos
6h ------------- xs X=21600 segundos
E= 100. 21600
E= 2160000 J
• Como já vimos, para calcular o consumo de energia elétrica, utilizamos a unidade quilowatt-
hora(kWh), utilizando a mesma fórmula acima, porém, nesse caso, o tempo é medido em
horas e não em segundos.
MEDINDO A QUANTIDADE DE ENERGIA CONSUMIDA EM JOULES

22. O consumo mensal é
determinado pela diferença
entre os valores da leitura
atual e leitura anterior
realizadas no medidor
(relógio de luz).

23. Leitura atual: 39607
Leitura anterior: 39383
Consumo mensal: 39607-39383 = 224 kWh
Valor do kWh com impostos: 0,79034
Impostos BASE DE
CÁLCULO
(R$)
ALÍQUOTA
(%)
VALOR(R$) TOTAL
DA NOTA
FISCAL
ICMS 177,02 18 31,86 177,02
PIS/PASEP 177,02 0,34 0,60 177,02
COFINS 177,02 1,56 2,76 177,02
Medidor TRIFÁSICO (3 FASES E UM NEUTRO)
Valor do kWh de acordo com a bandeira
tarifária, que neste mês esta verde

24. Leitura atual: 39982
Leitura anterior: 39607
Consumo mensal: 39982-39607 = 375 kWh
Valor do kWh com impostos: 0,95384
Impostos BASE DE
CÁLCULO
(R$)
ALÍQUOTA
(%)
VALOR(R$) TOTAL
DA NOTA
FISCAL
ICMS 357,67 31 110,88 357,67
PIS/PASEP 357,67 0,54 1,93 357,67
COFINS 357,67 2,51 8,97 357,67
Medidor TRIFÁSICO (3 FASES E UM NEUTRO)
Observe que nesta conta de luz as alíquotas dos
impostos estão maiores, porque a quantidade de kWh
consumida nesse mês foi maior se comparada a conta
anterior. Quanto mais kWh você consome, mais
impostos pagará e mais cara será sua conta de luz. Por
isso é importante economizar energia elétrica,
principalmente quando as bandeiras tarifárias estão nas
faixas amarela e vermelha.
Valor do kWh de acordo com a bandeira
tarifária, que neste mês esta verde.

25. BANDEIRAS TARIFÁRIAS: FIQUE ATENTO A NOVA REGRA
Em novembro de 2019 a Aneel autorizou o reajuste dos valores das bandeiras
amarela e vermelha. Assim, a nova composição dos valores será:
Bandeiras Acréscimo a cada 100 kWh consumidos
Verde Sem acréscimo
Amarela R$: 1,34
Vermelha patamar 1 R$: 4,16
Vermelha patamar 2 R$: 6,24
Desde o ano de 2015, as contas de energia passaram a trazer uma novidade: o Sistema de
Bandeiras Tarifárias, que apresenta as seguintes modalidades: verde, amarela e vermelha –
as mesmas cores dos semáforos – e indicam se haverá ou não acréscimo no valor da energia
a ser repassada ao consumidor final, em função das condições de geração de eletricidade.
Essas tarifas são cobradas porque em épocas de poucas chuvas mais usinas termelétricas são
utilizadas, e seu custo é maior se comparado a usina hidrelétrica, que depende de condições
meteorológicas favoráveis para operar em sua plenitude.
BANDEIRAS TARIFÁRIAS

28. Venda proibida desde
2017 (incandescente)

29. REVISÃO

30. ELETRIZAÇÃO
ELETRIZAÇÃO POR
INDUÇÃO
ELETRIZAÇÃO POR
CONTATO
ELETRIZAÇÃO POR
ATRITO

31. Sentido convencional da corrente elétrica
Polo positivo para o negativo
Sentido real do movimento dos elétrons
Polo negativo para o positivo

32. Movimentação aleatória dos elétrons
livres. Não há corrente elétrica.
CIRCUITO ABERTO
Movimentação ordenada e em
sentido único dos elétrons livres. Há
corrente elétrica com movimentos
dos elétrons do polo negativo para o
polo positivo.
CIRCUITO FECHADO
GERAÇÃO DA CORRENTE ELÉTRICA

34. P= potência elétrica (W)
I= intensidade da corrente
elétrica (A)
V = Diferença de potencial /
tensão elétrica (V)
E = P Δt
E = 1,5. 8 = 12 KWh
E = 3,3. 0,3 = 0,99 KWh
E = 0,2. 10 = 2 KWh
E = 0,35. 10 = 3,5 KWh
E = 0,1. 6 = 0,6 KWh
ENERGIA ELÉTRICA NOS APARELHOS

35. Quantidade de carga elétrica que atravessa um condutor em um intervalo
de tempo: ΔQ = i. Δt, sendo:
I = Intensidade da corrente elétrica, em ampère (A);
ΔQ = Quantidade de carga, em Coulomb (C);
Δt = Intervalo de tempo, em segundos (s).
Assim, podemos saber quanto de carga elétrica passou por um material
QUANTIDADE DE CARGA ELÉTRICA (Coulomb)

36. ATENÇÃO!!!!!!
Nas figuras
podemos
observar o
sentido
convencional
da corrente
elétrica nas
associações em
série e paralelo
(do polo
positivo para o
negativo, mas
lembre-se que
o sentido real
do movimento
dos elétrons é
do polo
negativo para o
positivo.
Nas associações em série a
intensidade da corrente elétrica
que passa por todos os
componentes (I) é a mesma, mas
a Tensão elétrica (U ou volts) é
dividida entre os componentes da
associação
Nas associações em paralelo
todas as lâmpadas estão
submetidas a mesma tensão (U
ou Volts) mas a intensidade
corrente elétrica (I) é dividida
entre os componentes da
associação.

37. Nas associações em série se uma
lâmpada queimar ou for retirada,
o circuito elétrico fica
interrompido e a corrente elétrica
deixa de existir.
Nas associações em paralelo, se
uma das lâmpadas queimar, a
outra continua acesa porque há
um circuito fechado
independente, formado pela
outra lâmpada.
CIRCUITO EM SÉRIE E PARALELO

38. Fonte:
• Geração Alpha, 8 º ano - Ciencias, 3 Ed 2019 – SM , por André Catani, Gustavo Isaac Killner, João Batista Aguilar;
• Inspire Ciências 8º ano – Ciências, 1 Ed 2018 – FTD, por Roberta Bueno e Thiago Macedo.
• Projeto Telaris 9º ano – Ciências, 1 Ed 2012 – Ática, por Fernando Gewandsznajder;
• Companhia das Ciências 9º ano – Ciências, 4 Ed 2015 – Saraiva, por José Manoel, et al;
• Canto e Canto 8º ano – Ciências, 7 Ed 2019 – Moderna, por Eduardo Leite Canto e Laura Celloto Canto.