RESUMO DE ELETRODINÂMICA
1- Corrente elétrica: Movimento ordenado de elétrons num só sentido em um condutor.
2- Causa: a existência da corrente elétrica é consequência da aplicação de uma ddp (tensão
elétrica) = U no condutor. Efeito: como consequência da aplicação no condutor de uma ddp
= U, aparece uma corrente elétrica de intensidade i..
3- Intensidade da corrente elétrica:
i = │∆q│/∆t = no e x │qeletron│/ ∆t
em ampéres (A)
(A)
Corrente elétrica de intensidade 1 A
significa que em cada 1s, a carga elétrica de valor 1C atravessa uma secção do condutor.
4- Potência elétrica
P=U
x
i
Em watts (W) ou kw =1000W
Na prática: CV = 750 W
5-
Resistor:
Transforma energia elétrica em calor.
^^^^
6- Resistência elétrica : É o valor que indica a dificuldade oferecida pelo resistor à passagem da corrente elétrica = R (externo ao equipamento) ou r ( interno ao equipamento).
7- 1ª Lei de Ohm:
U=R
x
i
U em Volt (V)
R em Ohm (Ω)
8- 2ª Lei de Ohm:
R = (ρ
x
l) ÷ S
ρ = resistividade. Valor associado ao material do resistor, em Ω.m
l = comprimento do fio, em metros.
S = área da secção reta do fio, em m2.
9- Outra equação para potência:
P = R x i2
ou
P = U2/R. São denominadas Potências Dissipadas, mas são apenas associações
algébricas das duas definições fundamentais: 1ª Lei de Ohm e definição da Potência. Potência dissipada também
pode se calculada por P = U x i
10Associação de resistores
Série: ∧∧__∧
__∧∧∧__i_ A tensão U divide-se; o valor da corrente i é o mesmo
U1
U2
em todos os resistores, e Requivalente = Σ Rassociados
U
Paralelo:
∧∧∧
I
R1
A
i1
B
∧∧∧
R2
U
A tensão U é igual em todos os resistores; o valor da corrente que
entra na associação divide-se, e 1/Requivalente = Σ 1/Rassociadas
i2
Regras práticas válidas só para dois resistores
Requivalente = R1 x R2 ÷ R1 + R2
Se R1 = nR2
Requivalente = R1 ÷ ( n + 1)
n resistores de mesmo valor
Requivalente = R / n
11Nó é o ponto de encontro de 3 ou mais condutores. Na figura acima A e B são nós. Tudo o
que existe entre dois nós consecutivos, estará em paralelo, desde que exista um só resistor em cada linha.
12Gerador é o sistema que transforma um tipo qualquer de energia, em energia elétrica.
O gerador de útil fornece a ddp =U entre seus terminais. Poderia fornecer a ddp máxima,
denominada força eletromotriz (fem) = e. Mas no resistor interno r, ocorre uma queda de
tensão = r.i
Equação do receptor
r
∧∧
Simbolo:
e
U = e - ri
Sentido da corrente
Associação de geradores
Série como no 1º arranjo: O polo positivo de um gerador é ligado ao
polo negativo do outro. O gerador equivalente tem força eletromotriz E que
é a soma das fem de cada gerador, e tem resistência interna R, igual a soma
das resistências internas dos geradores associados: ETotal =Σe; Rtotal =Σr
Paralelo como no segundo arranjo: SÓ PODE SER REALIZADA A
ASSOCIAÇÃO SE TODOS OS GERADORES FOREM IGUAIS. Os polos
negativos dos geradores são ligados entre si, tão como os polos positivos. O gerador
equivalente tem força eletromotriz E que é igual a força eletromotriz de qualquer um deles e
resistência interna R igual ao valor da resistência de um deles dividido pelo número n de
geradores: Etotal = e; RTotal = r / n
13Receptor é o sistema que transforma a energia elétrica em outro tipo de energia que
não seja só a térmica. Exemplo: motor elétrico. Ao receptor se aplica uma tensão total U. Parte
desta tensão ele utiliza para a finalidade a que se destina. Esta é a parte útil do total da tensão
aplicada, denominada força contra eletro motriz (fcem) = e. Outra parte da tensão total
aplicada é dissipada em forma de calor no resistor interna do receptor, e é dada por r.i
r
Símbolo
Equação do receptor
e
∧∧
U = e + ri
Sentido da corrente
14Amperímetro: mede o valor da corrente elétrica que passa num elemento. Fica em
série com o elemento. O amperímetro ideal tem resistência interna nula.
15Voltímetro: mede a ddp nas extremidades de um elemento ou entre dois pontos de
um circuito. Fica em paralelo com o elemento. O voltímetro ideal tem resistência interna
tendendo a infinito.
16Galvanômetro: instrumento de medição que pode ser um amperímetro ou um
voltímetro, bastando mudar a posição de uma chave no aparelho.
17Ponte de Wheatstone: É um circuito
com cinco resistores ou quatro resistores e um
galvanômetro. Quando o produto dos ramos em
diagonal for igual, não passa corrente pelo ramo
do meio (VC = VD ), que pode ser eliminado.
RAC
∧∧∧
A
C
RCB
∧∧∧
galvanômetro
∧∧∧
RAD
D
B
∧∧∧
RDB
Quando RAC x RDB = RCB x RAD , então VC = VD e não passa corrente entre C e D, ramo que
pode ser retirado do circuito.
18-
Circuitos elétricos
Obter o valor da corrente elétrica
Adotar um sentido para corrente e no sentido
adotado verificar quem é gerador e quem é
receptor. Somar as fem subtrair das fcem. Se o
resultado der negativo inverter o sentido da
corrente.Quando existir apenas dois aparelhos
o de maior voltagem é o gerador.
Achar a resistência equivalente do circuito = Req
∑fem - ∑fcem = Req x i.
40V
i
A
3Ω
i = 3A
B
corrente
3Ω
2Ω
D
E
5Ω
C
10V
No exemplo: Gerador= 40 V; Receptor = 10 V. Então U = 40 – 10 = 30 V disponíveis para os
demais elementos. Req = 2 + 5 + 3 = 10 Ω. Daí: U = Req x i → 30 = 10 x i → i = 3 A.
Obter o a ddp entre dois pontos do circuito
Marcar uma letra após cada elemento. Ligar qualquer ponto ao terra ( VT = 0). A partir do
terra, no sentido da corrente, percorrer o circuito efetuando: No resistor subtrair R x i. No
gerador somar a fem = e. No receptor, subtrair a fcem = e.
No exemplo, ligamos o ponto A ao terra, e VA = 0 V. No gerador somamos a fem = 40V e o
potencial do ponto B passa a ser de 40V . No resistor de 2Ω temos: R x i = 2 x 3 = 6V , e o
potencial de C é de 40 – 6 = 34V .No receptor, a tensão cai 10 V e o potencial do ponto D será:
34 - 10 = 24V. No resistor de 5Ω a tensão cai R x i = 5 x 3 = 15V. Então o potencial do ponto E
passa a ser: 24 – 15 = 9V . No resistor de 3Ω a tensão diminui R x i = 3 x 3 = 9V. O valor do
potencial do ponto A, de onde saímos, fica igual a 9 – 9 = 0V. Para determinar, por exemplo, a
ddp entre os pontos A e C, é só efetuar a diferença: VA – VC = 0 – 34 = - 34 V