CURSO: ENSINO MÉDIO COMPONENTE CURRICULAR: FÍSICA CARGA HORÁRIA: PERÍODO: 3 º ANO 2014 TRANSMISSÃO: 10/09/2014 (QUARTA-FEIRA) Responsável: Áudio: Produção: Edição: Aula: 12.1 REVISÃO SEQUÊNCIA/ RECURSO/ TEMPO Hino do Amazonas 18:54/18:58 (4’) Vh Ensino Médio/ Vh componente curricular 18:58/18:59 (1’) Aula 1 Revisão 18:59/19:29 (30’) VT 01 Slide 1 DESCRIÇÃO/PRODUÇÃO E EDIÇÃO AULA 1 E 2 ( REVISÃO ) Arte: Direção: Professor: Jean Cavalcante e Nelson Bezerra DESCRIÇÃO/ARTE DEFINIÇÃO: É o movimento ordenado de elétrons livres no interior de um condutor metálico. Slide 2 Animação: Portadores de cargas se movimentado em um condutor. Exemplo figura abaixo: Slide 3 Exemplo 1 - Um fio condutor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 200 mA durante 1 hora. Qual foi a quantidade de carga elétrica que passou por uma seção reta do condutor? Slide 4 Resolução: i=200 mA=0,2 A ∆t=1 h=3600 s A corrente elétrica é dada por: ∆q=720 C Slide 5 Aula 8.1 Resistores A dificuldade que alguns materiais apresentam à passagem da corrente elétrica é expressa por uma grandeza física chamada resistência elétrica. Slide 6 São dispositivos cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e, transformar Energia Elétrica em Energia Térmica por Efeito Joule. Entendemos a dificuldade que os resistores apresentam à passagem da corrente elétrica como sendo resistência elétrica. O material mais comum na fabricação dos resistores é o carbono. O símbolo de um resistor é: Slide 7 Slide 8 A resistência de um objeto é independente da intensidade ou da diferença de potencial aplicada. Slide 9 Determine: a) a ddp entre os terminais A e B do gerador. b) O rendimento do gerador. Slide 10 RESOLUÇÃO Cálculo da resistência equivalente: Rs = r + R = 1 + 3 = 4Ω Cálculo da corrente elétrica: E = Rs .i => 8 = 4.i => i = 2 A Slide 11 Cálculo da ddp entre A e B: U = E – r.i = 8 – 1.2 = 6V Slide 12 b) Cálculo do rendimento do gerador: η = U / E = 6 / 8 = 0,75 ou η = 75% Interatividade 19:59/20:04 (35’) Intervalo 20:04/20:14 (10’) Slide 13 Slide 14 Conteúdo aula 2 Profº. Nelson Bezerra. Inserir uma animação com pequenas esferas representando elétrons se movimentando ordenadamente dentro de um fio condutor de cobre. Corrente elétrica: Movimento ordenado de cargas elétricas. Slide 15 Exemplo 01: A figura abaixo representa o movimento de elétrons no interior de um fio condutor, quando este é submetido à uma diferença de potencial elétrico: Slide 16 Supondo que todos os elétrons estejam se movimentado como mostra a figura, ou seja, da esquerda para a direita, determine qual o sentido da corrente elétrica que percorre o fio. a) Da esquerda para direita; b) Da direita para a esquerda; c) Não é possível determinar o sentido da corrente a partir do movimento dos elétrons; Slide 17 Solução: O sentido da corrente elétrica é, por convenção, o inverso do sentido de movimento das cargas elétricas negativas. Portanto a resposta é a letra B. Slide 18 Exemplo 02: Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica continua e constante. Sabe-se que uma carga elétrica de 32 C atravessa uma seção transversal do fio em 4,0 s. Sendo e = 1,6x10-19 C a carga elétrica elementar, determine: a) A intensidade de corrente elétrica; b) O número de elétrons que atravessa uma seção do condutor no referido intervalo de tempo. Slide 19 QUADRO DIGITAL Solução: Slide 20 Slide 21 Slide 22 QUADRO DIGITAL Associação de resistores em série: Os resistores são ligados um em seguida do outro, de modo a serem percorridos pela mesma corrente elétrica. Na figura abaixo, estão representados três resistores de resistências elétricas R1, R2 e R3, associados em série, e o correspondente resistor equivalente, cuja resistência Rs é a resistência da associação. A corrente comum que os atravessa tem intensidade i. Slide 23 Slide 24 Slide 25 2. A potência total dissipada pela associação é a soma das potências individuais de cada resistor e diretamente proporcional à sua resistência elétrica equivalente. Slide 26 3. A corrente elétrica que atravessa cada resistor é a mesma. Slide 27 4. A resistência equivalente da associação é a soma de todas as resistências: Slide 28 Exemplo 03: Um resistor de 5 Ω e um resistor de 20 Ω são associados em série e à associaçao aplica-se uma ddp de 100 V. a. Qual a resistência equivalente da associação? b. Qual a intensidade de corrente elétrica na associação? Características de uma associação em série de resistores: 1. A ddp de uma associação em série é igual à soma das ddps nos resistores associados. c. Slide 29 QUADRO DIGITAL Qual a ddp em cada resistor associado? Solução: Slide 30 a) A resistência equivalente é dada por: Slide 31 b) Para calcularmos a corrente elétrica na associação utilizamos a lei de Ohm: Slide 32 c) A ddp em cada resistor calculada pela lei de Ohm: Associação de resistores em paralelo: Vários resistores estão associados em paralelo quando são ligados pelos terminais, de modo a ficarem submetidos à mesma ddp. Na figura a seguir estão representados três resistores em paralelo e sua respectiva resistência equivalente. Slide 33 Slide 34 Slide 35 QUADRO DIGITAL Slide 36 A intensidade de corrente elétrica i do circuito principal divide-se, nos resistores associados, em valores i1, i2 e i3. Verifica-se que: Slide 37 Características de uma associação de resistores em paralelo: 1. A ddp é a mesma em todos os resistores da associação; Slide 38 2. O produto da resistência elétrica de cada um dos resistores pela respectiva intensidade de corrente elétrica é igual para todos os resistores associados. Slide 39 3. A intensidade de corrente elétrica em cada resistor é inversamente proporcional á sua resistência elétrica. Slide 40 4. A resistência equivalente de uma associação de resistores em paralelo é dada pela expressão: Slide 41 O inverso da resistência equivalente da associação é igual à soma dos inversos das resistências associadas. Obs.: Caso a associação for composta de apenas dois resistores, podemos calcular sua resistência equivalente simplificadamente pela expressão: Slide 42 5. A potência elétrica dissipada em cada resistor da associação é dada por: Slide 43 Slide 44 Exemplo 04: Um resistor de 5 Ω e um resistor de 20 Ω são associados em paralelo e a essa associação aplica-se uma ddp de 100 V. a. b. c. Qual a resistência equivalente da associação? Qual a intensidade de corrente elétrica em cada resistor? Qual a intensidade de corrente elétrica na associação? Slide 45 Slide 46 QUADRO DIGITAL b. Slide 47 Pela lei de Ohm, as intensidades de corrente elétrica são: c. Slide 48 Slide 49 SOLUÇÃO: a. No circuito existem apenas duas resistências R1= 5Ω e R2= 20Ω, portanto: Inserir um vídeo mostrando geradores elétricos: baterias de automóvel, pilhas de vários tamanhos e modelos, geradores movidos a gasolina e geradores de usinas hidrelétricas. A intensidade de corrente elétrica na associação valerá: Interatividade 19:29/20:04 (35’) Slide 57 Slide 58 INTERATIVIDADE Incentivar os alunos a tirar dúvidas sobre os exemplos apresentados. Incentivar os alunos a tirar dúvidas sobre os exemplos apresentados. Intervalo 20:04/20:14 (10’) Descrição 1. Qual é a expressão matemática para calcular a intensidade da corrente elétrica? 2. Como se calcula a resistência equivalente num circuito de resistores associados em série? 3. Como se calcula a resistência equivalente num circuito de resistores associados em paralelo? 4. Qual é a primeira lei de Ohm?