Bloco 1 · Conceitos

Grandezas fundamentais

Analogia hidráulica

Tensão (V)        ⟷  Pressão da água
Corrente (I)      ⟷  Caudal (litros/s)
Resistência (R)   ⟷  Tubo estreito (resistência ao fluxo)
Bateria/Fonte     ⟷  Bomba
Condensador       ⟷  Reservatório (acumula)
Indutor           ⟷  Inércia do fluxo (em DC, comporta-se como fio)

Bloco 2 · Lei de Ohm + Potência

Lei de Ohm

V = I × R

V em V (volt)
I em A (ampere)
R em Ω (ohm)

Variantes úteis:

I = V / R
R = V / I

Potência

P = V × I            (geral)
P = I² × R           (resistor)
P = V² / R           (resistor)

P em W (watt)

Exemplo: lâmpada 12 V × 0,5 A = 6 W.

Energia consumida

E = P × t

E em Wh ou kWh quando t em horas

Exemplo: lâmpada 60 W ligada 5h = 300 Wh = 0,3 kWh.

Conta da electricidade: cobra-se em kWh × tarifa.

Bloco 3 · Série

Características

Fonte ── R1 ── R2 ── R3 ── volta

• Corrente é a mesma em todos os componentes.
• Tensões somam-se: V_total = V1 + V2 + V3.
• Resistências somam-se: R_total = R1 + R2 + R3.

Exemplo

R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω, R3 = 30 Ω, fonte 12 V.

• R_total = 10 + 20 + 30 = 60 Ω
• I_total = V/R = 12/60 = 0,2 A
• V1 = I × R1 = 0,2 × 10 = 2 V
• V2 = 0,2 × 20 = 4 V
• V3 = 0,2 × 30 = 6 V
• Soma: 2 + 4 + 6 = 12 V ✓

Aplicações típicas

• Pilhas em série (4 pilhas AA 1,5V = 6V).
• LED com resistência limitadora (LED + R em série).
• Cordão de luzes velho (estilo natal antigo: uma pisga = todas pisgam).
• Quedas de tensão em cabos longos.

Bloco 4 · Paralelo

Características

Fonte ──┬── R1 ──┬── volta
        │        │
        └── R2 ──┘
        │        │
        └── R3 ──┘

• Tensão é a mesma em todos os ramos.
• Correntes somam-se: I_total = I1 + I2 + I3.
• Resistência total menor que a menor: 1/R_t = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.

Exemplo

R1 = 6 Ω, R2 = 3 Ω, R3 = 2 Ω, fonte 12 V.

1/R_t = 1/6 + 1/3 + 1/2 = 1/6 + 2/6 + 3/6 = 6/6 = 1
R_t = 1 Ω

• I_total = 12/1 = 12 A
• I1 = 12/6 = 2 A
• I2 = 12/3 = 4 A
• I3 = 12/2 = 6 A
• Soma: 2 + 4 + 6 = 12 A ✓

Aplicações típicas

• Tomadas de uma habitação — todas em paralelo na mesma fase, tensão 230 V em todas.
• Lâmpadas LED no candeeiro — paralelo dá mesmo brilho.
• Bateria de carros — frequentemente, baterias em paralelo aumentam capacidade.
• Distribuição de potência em geral.

Bloco 5 · Mistos

Estratégia

Reduzir progressivamente partes paralelas ou série em equivalentes.

        ┌── R2 ──┐
R1 ──┬──┤        ├── R5
     │  └── R3 ──┘
     └── R4 ──

1. R2 ∥ R3 = R₂₃
2. R1 + R₂₃ = R₁₂₃ (série)
3. R₁₂₃ ∥ R4 = R₁₂₃₄
4. R₁₂₃₄ + R5 = R_total

Bloco 6 · Leis de Kirchhoff

Lei dos Nós (LKC)

Soma das correntes que entram = soma que saem.

        I1 ──→ [nó] ──→ I2
                 │
                 ↓
                 I3

I1 = I2 + I3

Aplicação: redes complexas.

Lei das Malhas (LKV)

Soma das tensões numa malha fechada = 0.

+12V ── R1 (5V) ── R2 (3V) ── R3 (4V) ── volta

+12 − 5 − 3 − 4 = 0 ✓

Aplicação: encontrar tensão em pontos específicos do circuito.

Bloco 7 · Fontes e baterias

Tipos de fontes DC

• Pilhas alcalinas / lítio (1,5 V, 3 V, 9 V).
• Baterias chumbo-ácido (6, 12, 24 V) — automóvel, UPS.
• Baterias Li-Ion (3,7 V por célula) — portáteis, drones.
• Baterias NiMH (1,2 V) — recarregáveis AA.
• Fontes lab variáveis — bancada.
• Painéis solares — variáveis, DC.

Características

• Tensão nominal (V).
• Capacidade (Ah ou mAh).
• Corrente máxima (A).
• Resistência interna (mΩ): com carga, V cai.
• Vida (ciclos de carga/descarga).

Pilha AA 2500 mAh pode dar 2,5 A durante 1h, 250 mA durante 10h, etc.

Bloco 8 · Instrumentos

Multímetro

Mede V, I, R, continuidade, díodos, temperatura (alguns).

• Tensão DC: ligar em paralelo com o ponto.
• Corrente: ligar em série (quebra o circuito, mete o multímetro no caminho).
• Resistência: peça desligada da alimentação.
• Continuidade: verifica se há ligação (bip).

Cuidados

• Escala adequada — se não sabes a grandeza, começar pela maior e descer.
• Não medir corrente sem trocar para o terminal de corrente (queima o fusível).
• Auto-range vs manual — auto é mais fácil, manual mais preciso.
• Calibração anual em multímetros profissionais.

Bloco 9 · Montagem prática

Boas práticas

• Esquema antes de ligar.
• Verificar polaridades (+ e − em DC).
• Cabos com cor padrão: vermelho = +, preto = −.
• Fusível ou disjuntor antes da carga.
• Multímetro sempre disponível para medir.
• Não tocar em terminais com fonte ligada.

Breadboard (placa de ensaio)

+----+----+----+----+----+----+
|  alimentação superior        |
+----+----+----+----+----+----+
|  zona componentes — vertical |
+----+----+----+----+----+----+
|  alimentação inferior        |
+----+----+----+----+----+----+

Permite montar e testar circuitos rapidamente sem soldar.

Bloco 10 · Aplicações

Onde encontras DC

• Electrónica (12 V, 5 V, 3,3 V).
• Automóvel (12 V ou 24 V em camiões).
• Telecom (-48 V).
• Solar / baterias.
• USB (5 V).
• Comando de máquinas (24 V padrão industrial).

DC vs AC

• DC — armazenável em baterias, eletrónica preferida, alimentação local.
• AC — transmissão de longas distâncias (transformadores), motores industriais.
• Conversão: rectificador (AC→DC), inversor (DC→AC).