Prof.: Geraldo Barbosa Filho
AULA 06
CORRENTE ELÉTRICA E RESISTORES
1-
CORRENTE ELÉTRICA
Movimento ordenado dos portadores de carga elétrica.
A dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente
elétrica é chamada de resistência elétrica R.
2-
6-
INTENSIDADE DE CORRENTE
É a razão entre a quantidade de carga elétrica que atravessa a
secção transversal de um condutor num determinado intervalo
de tempo.
Quando um resistor é submetido a uma tensão elétrica (U), uma
corrente elétrica de intensidade (i) passa pelo mesmo.
Ohm verificou que para uma mesma temperatura a tensão
elétrica (U) e a corrente elétrica (i) são diretamente
proporcionais e a constante de proporcionalidade entre as duas
grandezas é a resistência elétrica (R).
U = R.I
[i] = Coulomb / Segundo =Ampere (A)
3-
GRÁFICO CORRENTE VERSUS TEMPO
PRIMEIRA LEI DE OHM
7-
CURVA CARACTERÍSTICA
8-
SEGUNDA LEI DE OHM
Neste gráfico da corrente elétrica versus tempo a área é
numericamente igual à carga elétrica.
4-
TENSÃO ELÉTRICA (U)
Para que haja movimento ordenado dos portadores de cargas
elétricas, ou seja, corrente elétrica, há consumo de energia,
evidentemente energia elétrica.
O elemento de circuito que fornece energia elétrica ao circuito
é chamado de gerador.
Define-se tensão elétrica (U) a grandeza que nos informa a
quantidade de energia elétrica que o gerador fornece para uma
certa quantidade de carga que o atravessa.
[U] = Joule / Coulomb = Volt (V)
Uma tomada de sua casa tem tensão 220V, significa dizer que a
mesma fornece 220 joules de energia elétrica para cada
Coulomb de carga que a atravessa.
5-
RESISTORES
Resistor é um elemento de circuito que transforma energia
elétrica exclusivamente em energia térmica (Efeito Joule ou
Efeito Térmico).
De acordo com a primeira lei de Ohm a resistência elétrica de
um resistor não depende da tensão nele aplicada.
A resistência elétrica de um resistor é diretamente proporcional
ao seu comprimento (L) e inversamente proporcional à área da
secção transversal (A) e depende do material que é feito o
resistor.
A dependência do material é expressa pela grandeza ρ chamada
resistividade.
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9-
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE.
a) Todos os resistores são percorridos pela mesma corrente
elétrica.(i1 = i2 = i3 = i )
b) A tensão total é a soma das tensões de cada resistor. ( U =
U1 + U2 + U3 )
c) A resistência equivalente é a soma das resistências de cada
resistor. ( RS = R1 + R2 + R3 )
10ASSOCIAÇÃO
PARALELO.
DE
RESISTORES
EM
a) Todos os resistores estão sob mesma tensão.
( U1 = U2 = U3 = U)
b) A intensidade da corrente total é soma das intensidades das
correntes de cada resistor.
( i = i1 + i2 + i3 )
c) O inverso da resistência equivalente é igual a soma do
inverso de cada resistência associada.
Se somente dois resistores estiverem associados à resistência
equivalente é igual ao produto das resistências dividido pela
soma das mesmas.
EXERCÍCIOS
QUESTÃO 01
1-Corrente elétrica em um condutor é o movimento ordenado
das suas cargas livres, devido à ação de um campo elétrico
estabelecido em seu interior pela aplicação de uma ddp entre
dois pontos desse condutor.
2- Intensidade média da corrente elétrica no condutor é a
quantidade de carga que atravessa uma secção transversal do
condutor na unidade de tempo.
3- Um condutor, isto é, uma substância que apresenta cargas
livres, pode ser sólido, líquido ou gasoso.
4- Nos condutores sólidos, líquidos e gasosos, as cargas livres
são sempre os elétrons.
5- Um fio condutor apresenta uma corrente de 1 A, quando em
cada segundo a quantidade de carga de 1C passa por uma
secção transversal do condutor.
QUESTÃO 02
1- O efeito Joule ou efeito térmico de uma corrente elétrica é o
aquecimento que observamos num condutor devido à passagem
dessa corrente por ele.
2- A primeira lei de Ohm pode ser assim enunciada: A
intensidade da corrente elétrica que percorre um fio condutor é
diretamente proporcional à ddp que a ocasionou.
3- A resistência de um condutor representa à oposição que ele
oferece à passagem da corrente por ele.
4- Um Ohm é a resistência de um condutor que, submetido à
ddp de um volt, é percorrido pela corrente de um ampère.
5- Para um determinado condutor, segundo a lei de Ohm, é
constante o quociente entre a ddp aplicada e a corrente
correspondente.
QUESTÃO 03
1- De acordo com a lei de Ohm, a ddp mantida nos terminais de
um condutor é diretamente proporcional ao quadrado da
intensidade da corrente que o percorre.
2- Num gráfico ddp versus corrente, a lei de Ohm dá lugar a
uma reta que passa pela origem. A declividade dessa reta é
numericamente igual à resistência do condutor.
3- Resistência e resistividade de um condutor caracteriza uma
mesma grandeza física.
4- A resistividade depende da natureza do condutor, mas
independe da temperatura na qual ele se encontra.
5- A resistência independe do comprimento assim como da área
da secção transversal do condutor.
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QUESTÃO 04
1- Entendemos por resistor equivalente de uma associação
aquele que, submetido à mesma ddp da associação, fica
percorrido pela corrente de mesma intensidade.
2- Na associação de resistores em série, a resistência R do
resistor equivalente vale a soma das resistências dos resistores
associados, enquanto que a intensidade da corrente que percorre
o resistor equivalente é a mesma que percorre cada um dos
resistores associados.
3- Na associação de resistores em série a ddp entre os terminais
do resistor equivalente vale o produto das ddp entre os
terminais dos resistores associados.
4- A associação de resistores em paralelo é caracterizada pelo
fato da ddp entre os terminais de cada resistor associado ser a
mesma da associação.
5- Na associação de resistores em paralelo a intensidade da
corrente que percorre o resistor equivalente vale a soma da
intensidade da corrente que percorre cada um dos resistores
associados.
QUESTÃO 05
1- Na associação em paralelo, a tensão entre os terminais dos
resistores equivalentes vale a soma das tensões entre os
terminais dos resistores associados.
2- O inverso da resistência do resistor equivalente, numa
associação em paralelo, vale a soma dos inversos das
resistências dos resistores associados.
3- O trabalho realizado sobre as cargas elétricas que percorre
um resistor, em um determinado intervalo de tempo, o qual
representa a parcela da energia potencial elétrica das cargas que
é transformado em energia térmica, é diretamente proporcional
à intensidade da corrente elétrica resultante desse movimento
de cargas.
4- A potência dissipada no resistor, por efeito Joule, vale o
produto da intensidade da corrente que o percorre, pela
resistência desse resistor.
5- A potência dissipada num resistor é tanto maior quanto
maior for sua resistência, por isso no inverno ligamos o
chuveiro numa posição referente a uma associação de resistores
em série.
QUESTÃO 06
1- A secção transversal de um condutor é atravessada por uma
corrente de intensidade 2,0 mA durante 1,0 minuto. A carga
elétrica total que atravessa essa secção transversal, em
Coulomb, é de 0,12.
2- Em um condutor metálico mediu-se a intensidade da
corrente elétrica e verificou-se que ela variava com o
tempo, de acordo com o gráfico a seguir:
Entre 0 e 4,0s, a carga elétrica que atravessa uma
secção transversal do condutor e o valor médio da
intensidade da corrente elétrica no fio valem
respectivamente 48C e 6A.
3- Um chuveiro elétrico é percorrido por uma corrente
elétrica de intensidade 20 A quando sob tensão elétrica
de 220V. A resistência elétrica do chuveiro é de 11Ω.
4-Um fio metálico é usado para a construção de um
equipamento elétrico. O comportamento da diferença de
potencial nas extremidades do fio em função da
intensidade da corrente é indicado na figura. O valor em
ohms da resistência de um outro fio do mesmo material
que o primeiro, de igual comprimento e com área de
secção transversal dual vezes maior será de 12Ω.
5- Na associação da figura i1= 2,0 A e R1= 12Ω.
Sendo i = 6,0 A, os valores de i2 e R2 são,
respectivamente 4A e 6Ω.
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QUESTÃO 07
1- A resistência equivalente da associação abaixo, cujos
extremos são A e B é de 11Ω.
2- A resistência equivalente da associação abaixo, cujos
extremos são A e B é de 2,0Ω
3- A resistência equivalente da associação abaixo, cujos
extremos são A e B é de 7,0Ω.
5- Para a associação esquematizada, a tensão elétrica
U1 no resistor R1 é de 1,6V.
QUESTÃO 08
1- Se um resistor de cobre tiver o seu comprimento e o
seu diâmetro duplicado, a resistência é multiplicada por
quatro.
2-Corrente elétrica é o resultado do movimento ordenado
de portadores de carga.
Quanto maior o comprimento de um resistor, tanto maior
é a sua resistência elétrica.
De acordo com a primeira lei de Ohm a corrente que flui
em um resistor é diretamente proporcional à tensão
aplicada e inversamente proporcional à resistência do
resistor.
3- Três resistores de resistências 1Ω, 3Ω e 5Ω estão
associados em série sendo aplicada aos terminais da
associação uma ddp de 18V. A intensidade da corrente
que a percorre é de 0,5 Ampere.
4- Na associação de resistores da figura abaixo, os
valores de i e de R são , respectivamente 8 A e 5Ω.
4- A resistência equivalente da associação abaixo, cujos
extremos são A e B é de 6,0Ω
5- A resistência equivalente entre os pontos A e B, mede,
em ohms 12Ω.
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QUESTÃO 09
1- Na associação abaixo, a resistência equivalente entre
os pontos A e B vale 5Ω.
QUESTÃO 10
Considere a associação de resistores representada a seguir. Os
fios de ligação são considerados ideais.
2-Dispõe-se de três resistores, um de 10Ω, um de 20Ω e
um de 30Ω. Ligando esses resistores em paralelo e
aplicando uma diferença de potencial de 12V aos
extremos dessa associação, a corrente elétrica total que
percorre o circuito é de 2,2A.
3- A figura representa um pedaço de fio de cobre, de
resistividade 1,7 10-2 Ω.mm2/m , percorrido por uma corrente
elétrica de sentido convencional de B para A.
1-Todos os resistores estão associados em série.
2-Todos os resistores são percorridos por correntes elétricas de
mesma intensidade.
3-Todos os resistores suportam a mesma tensão elétrica.
4- Todos os resistores estão ligados em paralelo.
5-A resistência equivalente da associação é R/4 e cada resistor
é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade E/R.
01
A diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B que
proporciona a passagem de 1 1022 .elétrons ( e=1,6.10-19 C ) a
cada segundo, por uma secção transversal do fio, é –8,0V.
4- O circuito ao lado representa um divisor de tensão. As
tensões elétricas VAB, VBC e VCD são, respectivamente 60V,
36V e 24V.
5-Considere o circuito abaixo no qual R são resistores de
resistência 15Ω e B uma bateria de 30V.
A intensidade de corrente no resistor X = 2 R é 1,0A .
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VVVVV VVVVF
GABARITO
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