Eletrodinâmica

Eletrodinâmica

Corrente Elétrica – Definição, Tipos deCorrente Elétrica, Efeitos da Corrente Elétrica,Resistor – Definição, 1ª Lei de Ohm, 2ª Lei deOhm, Potência Elétrica e Energia Elétrica.

Prof. Ary de Oliveira

Corrente Elétrica - Definição (Parte I)

Nesta aula aprenderemos sobre os efeitos produzidospor cargas elétricas em movimento.Sabemos que os materiais condutores se caracterizamassim pelo fato de possuírem elétrons que sãofracamente ligados a seus átomos e por essa razão sãofracamente ligados a seus átomos e por essa razão sãochamados de ELÉTRONS LIVRES.


Corrente Elétrica - Definição (Parte II)

Chamamos de Corrente Elétrica o movimento ordenadode portadores de carga, que nos sólidos são os elétrons.Nos líquidos e gases além dos elétrons, se movimentamtambém íons positivos e negativos.

Além disso, definimos a intensidade da Corrente Elétricacomo sendo o fluxo de portadores de carga por unidadede tempo que passa por uma seção transversal docondutor.


Corrente Elétrica – Definição (Parte III)

Onde:

: Quantidade de Carga (Coulombs C);

: Intervalo de Tempo (Segundos s);

Q

t

∆ −

∆ −

Qi

t

∆=

∆



: Intensidade de Corrente Elétrica (Ampères A).

t

i

∆ − −

Exercícios de Fixação 01

(PSAEAM – 2005)


Tipos de Corrente Elétrica (Parte I)

CORRENTE CONTÍNUA (OU CONSTANTE)É toda Corrente de sentido e intensidade constante como tempo, por exemplo, uma pilha ou bateria é capaz defornecer Corrente Contínua (ou Constante).


Tipos de Corrente Elétrica (Parte II)

CORRENTE ALTERNADAÉ toda que muda, periodicamente, de intensidade esentido. Nas tomadas existentes nas residenciais temosuma Corrente Elétrica com esse comportamento.


Exercício de Fixação 02

(PSAEAM – 2009)


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte I)

EFEITO TÉRMICO (OU EFEITO JOULE)Quando uma Corrente Elétrica atravessaum condutor ocorre transformação deenergia elétrica em energia térmica,energia elétrica em energia térmica,denominado de Efeito Joule.Alguns equipamento elétricos utilizamcomo principio de funcionamento esseefeito, dentre eles podemos citar o ferrode passar, o chuveiro elétrico,aquecedores elétricos etc.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte II)

EFEITO MAGNÉTICOUm condutor percorrido por umaCorrente Elétrica cria, na regiãopróxima a ele, um campo magnético.Este efeito constitui a forma deEste efeito constitui a forma defuncionamento de motores,transformadores e sua descobertapermitiu a unificação da eletricidade edo magnetismo.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte III)

EFEITO QUÍMICOUma solução eletrolítica sofredecomposição quando é atravessadapor uma Corrente Elétrica, essefenômeno recebe o nome de Eletrólise.fenômeno recebe o nome de Eletrólise.Esse efeito é utilizado, por exemplo,em revestimento de metais, reaçõesquímicas de baterias.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte IV)

EFEITO LUMINOSOEm determinadas condições, apassagem da Corrente Elétrica atravésde um gás rarefeito faz com que eleemita luz. As lâmpadas fluorescentesemita luz. As lâmpadas fluorescentese os anúncios luminosos sãoaplicações desse efeito. Nessefenômeno ocorre transformação diretade energia elétrica em energialuminosa.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte V)

EFEITO FISIOLÓGICOA Corrente Elétrica age diretamente no sistema nervoso,provocando contrações musculares, quando isso ocorredizemos que a pessoa tomou um choque elétrico.



(CFS – 2009.2)


Resistor – Definição

Conforme vimos um dos efeitos daCorrente Elétrica ao atravessar umcondutor é o efeito Joule, queconsiste na transformação deenergia elétrica em energia térmica.energia elétrica em energia térmica.O elemento de um circuito elétricocuja função exclusiva é transformara energia elétrica em energiatérmica recebe o nome deRESISTOR.


1ª Lei de Ohm (Parte I)

Georg Simon Ohm verificou para alguns condutores arazão entre diferença de potencial (d.d.p.) e aintensidade de corrente elétrica que se estabelecia nocondutor era uma constante.

...V V

R= = =


Observa-se que quanto maior essa constante, menor aintensidade da corrente, representando, portanto, umaoposição a passagem de corrente, então essa constantefoi chamada de RESISTÊNCIA ELÉTRICA.

1 2

1 2

...V V

Ri i

= = =

1ª Lei de Ohm (Parte II)

A seguinte expressão:

ou

Representa matematicamente a 1ª Lei de Ohm.

VR

i=

V

R i×Representa matematicamente a 1ª Lei de Ohm.Onde:


: Diferença De Potencial (Volts V);

: Corrente Elétrica (Ampères A);

: Resistência Elétrica (Ohms ).

V

i

R

−

− − Ω

1ª Lei de Ohm (Parte III)

Curva característica de um resistor



(PSAEAM – 2008)



(CFSME – 2010)



(CFS – 2009.2)

93 – Assinale a alterna que apresenta as indicaçõescorretas dos medidores ideias do circuito abaixo.Observações:- amperímetro ideal possui resistência interna nula e


- amperímetro ideal possui resistência interna nula e- voltímetro ideal possui resistência interna infinita.a) 0 A e 0 Vb) 2 A e 6 Vc) 0 A e 12 Vd) 0,5 A e 12 V

2ª Lei de Ohm (Parte I)

A segunda lei de Ohm permite calcular a resistênciaelétrica de um condutor, em função do material do qual éconstituído e de suas características geométricas.

LR

ρ=

Onde a constante ρ é chamada de RESISTIVIDADEELÉTRICA.


RA

=

2ª Lei de Ohm (Parte II)

Onde:

: Resistência Elétrica (Ohm );

: Resistividade Elétrica (Ohm metro );

R

mρ

− Ω ⋅ − Ω ⋅

−


2 2

: Comprimento do Fio Condutor (metros m);

A: Área do Fio Condutor (metros m ).

L

− −

Potência Elétrica (Parte I)

É a medida da rapidez com que se transfere energia.No caso dos aparelhos elétricos, a energia transformadaou transferida corresponde ao trabalho da força elétricanecessário para deslocar certa quantidade de carga.

E

Onde:


EP

t=

∆

: Energia Enegia (Joules J);


: Potência Elétrica (Watts ).

E

t

P W

−

∆ − −

Energia Elétrica (Parte II)

A unidade de medida de Energia Elétrica do S.I. é oJoule (J), no entanto, essa unidade é muito pequenapara medir consumo de Energia Elétrica por esta razão,costuma-se utilizar o QUILOWATT-HORA (kWh), ondeusamos a potência elétrica em QUILOWATT (kW) e ousamos a potência elétrica em QUILOWATT (kW) e ointervalo de tempo em HORAS (h).

Assim:1 kW.h = (1000 W).(3600 s) = 3 600 000 W.s1 kW.h = 3 600 000 J1 kW.h = 3,6 x 106 J



(CFS – 2010.1)



(CFS – 2010.2)


Potência Elétrica (Parte II)

Sabemos que: E V Q= ⋅ ∆

: Energia Enegia (Joules J);

: Quantidade de Carga (Coulombs C);

E

Q

−

∆ −


Substituindo na expressão da Potência Elétrica:

V QP P V i

t

⋅ ∆= ⇒ = ⋅

∆

: Tensão (Volts ).V V −


(CFS – 2009.1)



(PSAEAM – 2011)


Potência Elétrica (Parte III)

Sabemos que a Potência Elétrica é dada por:

Mas da 1ª Lei de Ohm, sabemos que: . Daísubstituiremos uma na outra e ficamos com:

P V i= ⋅

V R i= ⋅

2V


2

2 ou V

P R i PR

= ⋅ =


(PSAEAM – 2005)



(CFS – 2011.2)



(CFS – 2011.1)


Eletrodinâmica

Education

Transcript of Eletrodinâmica