FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Aula 7.2 Conteúdo: • Eletrodinâmica – Segunda lei de Ohm, resistividade e condutibilidade. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Habilidades: • Reconhecer as utilidades dos resistores elétricos, assim como, compreender as Leis de Ohm e suas aplicações. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Eletrodinâmica – Segunda lei de Ohm, resistividade e condutibilidade. Apesar de a tecnologia atual da micro eletrônica usar dispositivos que não obedecem à lei Ohm, como a utilizada em calculadoras de bolso e aparelhos FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Eletrodinâmica – Segunda lei de Ohm, resistividade e condutibilidade. celulares, os resistores ainda são componentes importantes dos circuitos elétricos – daí a relevância do estudo dos resistores que iniciamos hoje. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Eletrodinâmica – Segunda lei de Ohm, resistividade e condutibilidade. Os tipos de materiais que constituem os condutores com base na relação entre resistividade e condutividade. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Resistência Elétrica • É a relação entre ddp ( U ) aplicada ao condutor e a intensidade de corrente i que o atravessa. • A relação U / i em um condutor é chamada resistência elétrica R. A unidade de resistência elétrica é o Ohm(Ω): 1 ohm = 1 volt/ampère => 1 Ω = 1 V/A FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Funcionamento de um resistor DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL “1 ohm é a resistência elétrica de um condutor que, submetido a uma ddp de 1 volt, é percorrido por uma corrente elétrica de 1 ampère.” FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL a 2 Lei de Ohm Georg Simon Ohm observou que a resistência elétrica é diferente em resistores distintos. Ela depende do material que constitui o resistor, das dimensões (comprimento e área) e da sua temperatura. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL a 2 Lei de Ohm Uma vez que a temperatura é fixada, ele verificou que a resistência R do resistor é diretamente proporcional ao seu comprimento (R ∝ l ) e inversamente proporcional à área de sua secção (R ∝ 1/S) => (R ∝ l/S) FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL a 2 Lei de Ohm É escrita como: R = ρl/S, ρ é o coeficiente de proporcionalidade que também é denominado de resistividade elétrica do material que constitui o resistor, é uma característica do material FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA a 2 Lei de Ohm S l DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA a 2 Lei de Ohm A resistividade é obtida da expressão: R = ρl/S => ρ = R.S / l No SI, a unidade de ρ é: 2 [ ρ ] = Ω .m / m, ou seja [ ρ ] = Ω .m INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL O quadro apresenta a resistividade de alguns o materiais a temperatura próximas de 20 C. Material Prata Cobre Alumínio Ferro Tungstênio Níquel-cromo (liga metálica, 80% Ni e 20% Cr) Resistividade (ρ) Ω .m 1,6. 10-8 1,7. 10-8 2,8. 10-8 1,0. 10-7 5,6. 10-8 5,0. 10-1 FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL A resistividade dos materiais aumenta com a temperatura A Condutividade elétrica é análoga a condutividade térmica. Os metais são bons condutores elétricos e bons condutores de calor. Um mau condutor elétrico, como o plástico ou a cerâmica, é também mau condutor de calor. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo 01 o -8 A resistência do cobre a 20 C é 1,7.10 Ωm. Calcule a resistência de um fio de cobre de 1m de 2 comprimento e 0,2 cm de área de secção transversal nessa temperatura. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Resolução: R = ρl/S → R = -8 1,7.10 -4 /0,2.10 .1 → R = -4 8,5.10 Ω FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo 02 A bateria de automóvel está carregada com carga total de 9000C. Sua ddp é de 12V e a resistência do sistema de som é de 6 Ω. a) Determine a intensidade da corrente elétrica que flui pelo sistema; b) Se não houver recarga da bateria, por quanto tempo o som poderá permanecer ligado? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Resolução: i = U/R = 12/6 = 2ª i = ΔQ/Δt → Δt = 9000/2 = 4500s ou Δt =1h e 15min FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 01 Em um laboratório de eletricidade, um fio condutor ôhmico (fig.1) foi submetido a diversas voltagens, com uma fonte de tensão regulável. Medindo-se os valores dessas voltagens e da corrente que cada uma delas estabeleceu no condutor, obteve-se o gráfico (fig. 2) da voltagem em função da corrente. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Questão 01 (figura 1) DINÂMICA LOCAL INTERATIVA V Fio condutor ôhmico i Fonte de tensão INTERATIVIDADE FINAL A i FÍSICA Questão 01 (figura 2) CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL U (V) 30 20 10 0 0,10 0,20 0,30 i (A) FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 01 a) Qual o valor da resistência desse condutor? b) Qual a diferença de potencial aplicada ao condutor quando percorrido por uma corrente de 0,40A? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL a) sendo o gráfico uma reta que passa pela origem, o resistor do fio condutor obedece à Lei de Ohm. Logo U = R.i → 10 = R.0,10 → R = 100 Ω b) Como R = 100 Ω é constante, para i = 0,40 A: U = R.i → U = 100.0,40 => U = 40V FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.1 Resistência elétrica • Caracteriza-se pela oposição que um condutor oferece à passagem da corrente através dele. • Sua unidade de medida no SI é o ohm (Ω). • Podemos calcular seu valor através da expressão: FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.1 Resistência elétrica VAB V é a diferença de potencial elétrico R= , onde: i é a intensidade de corrente elétrica i FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.1 1ª lei de Ohm: Para um grande número de condutores (principalmente os metais), o valor da resistência permanece constante, não dependendo da diferença de potencial aplicada ao condutor. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.2 Resistência Elétrica É a relação entre ddp (U) aplicada ao condutor e a intensidade de corrente i que o atravessa. A relação U / i em um condutor é chamada resistência elétrica R. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA RESUMO DA AULA Aula 7.2 Resistência Elétrica A unidade de resistência elétrica é o Ohm(Ω): 1 ohm = 1 volt/ampère => 1 Ω = 1 V/A INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.2 “1 ohm é a resistência elétrica de um condutor que, submetido a uma ddp de 1 volt, é percorrido por uma corrente elétrica de 1 ampère.” FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.2 2ª lei de Ohm: A resistência elétrica é diferente em resistores distintos. Ela depende do material que constitui o resistor, das dimensões (comprimento e área) e da sua temperatura. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 7.2 2ª lei de Ohm: A 2ª. Lei de Ohm é escrita como: R = ρl/S, ρ é o coeficiente de proporcionalidade que também é denominado de resistividade elétrica do material que constitui o resistor, é uma característica do material. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA RESUMO DA AULA Aula 7.2 2ª lei de Ohm: S l INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA RESUMO DA AULA Aula 7.2 2ª lei de Ohm: A resistividade é obtida da expressão: R = ρl/S => ρ = R.S / l No SI, a unidade de ρ é: [ρ] = Ω .m2 / m, ou seja [ ρ ] = Ω .m INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL 1. Explique com as suas próprias palavras o conceito de resistência elétrica. 2. Quando podemos dizer que um condutor é ôhmico? 3. Qual a diferença entre resistividade e condutividade elétrica?