Fundamentos de Circuitos Elétricos

Aula 2Prof. José Nilton Cantarino Gil

A eltrodinâmica estuda as cargas elétricas em movimento em um circuito elétrico.

Um circuito elétrico é um caminho fechado, constituído de dispositivos condutores por onde passam as cargas elétricas.

O circuito elétrico mais simples tem um gerador de tensão e um receptor.

Por exemplo, uma pilha ligada a uma lâmpada constitui um circuito elétrico.

A pilha é o gerador e a lâmpada é o receptor.

Elementos de Circuitos Elétricos

Para que haja deslocamento de cargas é necessário haver uma d.d.p. (diferença de potencial) entre 2 pontos.

Um gerador de tensão é o dispositivo que mantém uma d.d.p. em um circuito através de uma ação quimica (pilhas e baterias), mecânica (alternador) ou outra qualquer.

O ponto de menor potencial é chamado de pólo negativo e do de maior potencial, pólo positivo.

Elementos de Circuitos Elétricos

Nessa primeira parte do estudo somente consideraremos geradores C.C., isto é, de corrente contínua ( a tensão não varia ao longo do tempo..

Gerador de tensão continua

Gerador de Tensão Alternada O gerador de C.A. produz tensões que variam e

se alternam ao longo do tempo.

A energia que as concessionárias nos abastecem são de corrente alternada

Em um circuito elétrico, um gerador de tensão faz o mesmo que uma bomba em um circuito hidráulico.

Geradores de Tensão

Exemplo de um circuito elétrico

Corrente elétrica convencional

Intensidade da corrente elétrica A corrente elétrica é a movimentação

ordenada de cargas elétricas por um condutor.

Im= DQ

Dt

Intensidade da corrente elétrica DQ = Quantidade de cargas em Coulomb

(C)

Dt = Intervalo de tempo em segundos (s)

Im= Intensidade média da corrente elétrica, em Amperes (A)

1 A = 1 C / s

Leis de Ohm Em um condutor que está sendo percorrido

por uma corrente elétrica, os elétrons ao longo de seu percurso sofrem uma oposição à sua passagem.

A medida dessa oposição é dada por uma grandeza denominada resistência elétrica (R).

O valor da resistência elétrica depende do material do condutor, de suas dimensões e de sua temperatura.

Leis de Ohm Lei de Ohm = A corrente em um circuito é

diretamente proporcional a tensão e inversamente proporcional à resistência.

R = U / I◦ Onde U = Tensão em Volts◦ I = Intensidade da Corrente em Amperes

◦ A unidade de resistência elétrica é o OHM ()

◦ 1 = 1 V / 1 A

Leis de Ohm

Também conhecida como Lei de Ohm para condutores filiformes.

A resistência de um condutor é inversamente proporcional a área de sua seção reta.

R1 > R2

2ª Lei de Ohm

2ª Lei de Ohm A resistência de um condutor é diretamente

proporcional a seu comprimento. R2 > R1

2ª Lei de Ohm Consideremos agora dois condutores de

mesma dimensão, feitos de materiais diferentes.

2ª Lei de Ohm Concluimos que, dado um condutor

filiforme, homogêneo, de comprimento L e área de seção transversal S, a resistência pode ser dada por:

Resistividade dos materiais O fator que representa a resistividade é

uma característica do material.

Resistores São bipolos passivos, construídos com a

finalidade de apresentar resistência elétrica entre 2 pontos de um circuito.

O resistor é um componente eletrônico enquanto a resistência é o fenômeno físico.

Com relação ao valor da resistência, podem ser fixos ou variáveis.

Os resistores variáveis (potenciômetros) podem ser classificados em lineares ou logaritmicos, em função da variação da resistência em função da posição do eixo.

Resistores Fixos

Resistor variável

Potenciômetro de Carvão e Fio

Reostatos e Trimpots

Entendendo o funcionamento de um resistor variável

Resistores - Fabricação

Código de Cores de Resistores

Cor 1º Algarismo

2º Algarismo

Multiplicador

Tolerância

Nenhuma ±20%

Prata ±10%

Ouro ±5%

Preto 0 0 1 ±1%

Marron 1 1 10 ±2%

Vermelho 2 2 100

Laranja 3 3 1000

Amarelo 4 4 10000

Verde 5 5 100000

Azul 6 6 1000000

Violeta 7 7 10000000

Cinza 8 8 100000000

Branco 9 9 1000000000

Código de Cores de Resistores

Potência é a quantidade de trabalho realizado por unidade de tempo.

No caso elétrico, toda vez que circula corrente por um condutor é produzido calor em função da d.d.p. e da corrente, assim:

P = U . I onde U é a d.d.p. em Volts e I é a corrente

em Amperes P é a potência em Watts (W)

Lei de Joule

P = U. I

Se utilizarmos a 1ª Lei de Ohm, podemos escrever também:

I = U / R, logo P = U . I = U . U / R = U2/ROuU = R.I e logo P = U. I = R.I.I = R. I2

Lei de Joule

ALBUQUERQUE, Rômulo Oliveira. Análise de circuitos em corrente contínua. 21.ed. São Paulo: Érica, 2008.

Bibliografia