MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINO COORDENAÇÃO ACADÊMICA EletroEletronica 1.Unidades 2.Carga, corrente e tensão 3. Energia e potência 4. Lei de ohm e Kirchoff 5.Resistores e associação Prof. Luis S. B. Marques O sistema internacional • A conferência geral de pesos e medidas adota, desde 1960, o sistema internacional de unidades: SI. • Existem 6 unidades básicas no SI: metro, kilograma, segundo, Coulomb, Kelvin e candela. O sistema internacional • A unidade de corrente é o Ampère: [C ] [ A] [S ] • A unidade de tensão é o Volt: [ J ] [ N m] [kg m / s m] [V ] [C ] [C ] [C ] 2 Definição de carga elétrica • A matéria é composta de átomos, que, por sua vez, são compostos de partículas fundamentais: prótons, neutrons e elétrons. • Normalmente o átomo é eletricamente neutro, ou seja, as cargas elétricas negativas contrabalançam as cargas positivas. Definição de carga elétrica • Partículas podem tornar-se positivamente carregadas se perderem elétrons, ou, se tornarão negativamente carregadas se ganharem elétrons. 19 e 1,602110 C • A carga de um elétron é negativa e igual a e. • Em outras palavras, 1C é a carga de 6,24x1018 elétrons. Definição de corrente • A taxa de variação da quantidade de cargas é definida como a corrente elétrica que flui por um condutor. dq i dt • A unidade de corrente elétrica é o àmpere (A). Definição de tensão Para haver um movimento • • Definiremos tensão como o ordenado trabalho de cargas elétricas é necessário aplicar realizado para mover uma unidade de uma carga força (fem) em entre pontos. de um eletromotriz ponto para outro, umdois circuito Portanto, um trabalho é realizado sobre as elétrico. cargas. dw v dq •• AA tensão portensão definição unidadeé de ou adiferença energia por unidade é de potencial, de carga o volt (V).elétrica. Um volt corresponde a 1J/C. Elemento de circuito ideal • Um elemento de circuito ideal possui apenas dois terminais, é descrito matematicamente em termos da tensão e da corrente e não pode ser subdividido em outros elementos. Definição de Potência dw p dt • A regra da cadeia nos diz que: p vi Potência – Convenção de sinal • Se P>0 o elemento absorve potência. • Se P<0 o elemento fornece potência. Definição de Energia • Sabendo que: dw P dt dw P dt dw vi dt t w(t ) vi dt Exercício: As curvas abaixo expressam a tensão e a corrente nos terminais de uma bateria. Calcule a carga total transferida para a bateria e a energia total transferida para a bateria. dq i dt dq i dt q i dt 8 3 3 4 q 5 10 4 4 6 8 6 10 2 2 2 q 123kC Cálculo da energia Elementos de circuito VR R i Potência em um resistor P i R 2 2 VR P R P VR i Lei de Kirchoff para tensões V1 V2 Vn 0 Lei de Kirchoff para correntes I1 I 2 I n 0 Exercício: Determine a corrente io Exercício: Determine a tensão Vo 10 6 is is 1,67A 3 is 2 io 3 io io 1A vo 3 io 3V Resistores em série Resistores em Paralelo Divisor de Tensão Divisor de Corrente R2 i1 is R1 R2 R1 i2 is R1 R2 Exercício: Calcule Vab e a potência entregue pela fonte de 5V. V 15 i 0,1A Req 150 • Considerando Vb=0. P5V V I 5 0,1 0,5W Vab Va Vb 30 0,1 10 20 0,1 5V Exercício: Calcule Vab e a corrente i. V 6 i 0,273A Req 22 • Considerando Vb=0. Vab Va Vb 4 10 0,273 20 13,27V Resistores na prática Resistor de filme • Especificações impressas em código de cores. • A potência é proporcional ao tamanho. • Geralmente na cor bege. Resistores na prática Resistor de fio • • • • Robustos. Suportam altas temperaturas. Geralmente na cor verde. Especificações impressas no corpo do resistor. Código de cores