www.aulasdefisicaapoio.com - Física - Eletrodinâmica

ELETRODINÂMICA A eletrodinâmica é a parte da eletricidade que estuda , analisa e observa o comportamento das cargas elétricas em movimento . À movimentação das cargas elétricas dá-se o nome de corrente elétrica , cujos exemplos existem em grande número, inclusive em nosso organismo, como as minúsculas correntes elétricas nervosas que propiciam a nossa atividade muscular

ELETRODINÂMICA Corrente elétrica Consideremos um fio metálico, elemento condutor. Esse fio apresenta uma grande quantidade de elétrons livres , que se movimentam de maneira desordenada no seu interior.

CORRENTE ELÉTRICA Ao movimento ordenado dos elétrons portadores de carga elétrica , devido à ação de um campo elétrico , damos o nome de corrente elétrica .

CORRENTE ELÉTRICA Onde : I  corrente elétrica [A] (Ampèrs)  q  quantidade de portadores de cargas [C] (Coulombs)  t  intervalo de tempo [s] (segundos)

EXERCÍCIO Numa secção reta de um condutor de eletricidade, passam 12C a cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em ampères, é igual a: a) 0,08 b) 0,20 c) 0,5 d) 7,2 e) 12

Numa secção reta de um condutor de eletricidade, passam 12C a cada minuto . Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica , em ampères, é igual a: a) 0,08 b) 0,20 c) 0,5 d) 7,2 e) 12 EXERCÍCIO

EXERCÍCIO Lembrando que : 1 min = 60s Alternativa b

ELETRODINÂMICA Eletrodinâmica Corrente elétrica

RESISTORES Resistor : É um componente do circuito elétrico , cuja função é transformar energia elétrica em energia térmica . Esse fenômeno é chamado de efeito joule . Representação do resistor A lâmpada pode ser entendida como resitor .

1 a LEI DE OHM A diferença de potencial U nos terminais de um resistor , mantido à temperatura constante , é diretamente proporcional à corrente que atravessa esse resistor

1 a LEI DE OHM Onde U  diferença de potencial ou “d.d.p.” [V] (Volt) R  resistência elétrica [  ] (Ohm) I  corrente elétrica [A] (ampère)

Exercícios O gráfico abaixo representa o comportamento da corrente e da d.d.p. em um condutor. Diga se o condutor obedece a lei de Ohm, se obedecer calcule sua resistência elétrica.

Exercícios O gráfico abaixo representa o comportamento da corrente e da d.d.p . em um condutor. Diga se o condutor obedece a lei de Ohm , se obedecer calcule sua resistência elétrica.

Exercícios O gráfico apresenta uma relação linear entre d.d.p. e corrente elétrica , sendo diretamente proporcionais . Então o condutor é Ôhmico .

2 a LEI DE OHM Experimentalmente, Ohm verificou que a resistência de um resistor depende do material que o constitui esse condutor, de suas dimensões e da sua temperatura . Ohm verificou que a resistência R do resistor é: a) diretamente proporcional ao seu comprimento: aumentando -se o comprimento do resistor, aumenta também a sua resistência . b) inversamente proporcional à área de sua secção: aumentando -se a espessura do resistor, diminui sua resistência

2 a LEI DE OHM Onde : R  resistência elétrica [  ] (Ohm)   resistividade elétrica [  .m] (Ohm vezes metro) l  comprimento do fio [m] (metro) A  Área da secção reta [m 2 ] (metro quadrado)

Exercícios Dois fios, um de cobre com resistividade 1,7.10 -8 Ω.m e outro de alumínio com resistividade 2,8.10 -8 Ω.m, possuem mesmo comprimento e mesmo diâmetro. Se ambos forem percorridos pela mesma corrente i, pode-se afirmar que: a) as resistências ôhmicas dos dois fios são iguais. b) a ddp é menor no fio de cobre. c) o fio de cobre tem a uma ddp maior do que o fio de alumínio. d) a perda de energia por efeito joule é menor no fio de alumínio. e) submetidos a mesma ddp, separadamente, os fios.

Exercícios Dois fios , um de cobre com resistividade 1,7.10 -8 Ω.m e outro de alumínio com resistividade 2,8.10 -8 Ω.m , possuem mesmo comprimento e diâmetro . Se ambos forem percorridos pela mesma corrente i , pode-se afirmar que: a) as resistências ôhmicas dos dois fios são iguais. b) a ddp é menor no fio de cobre. c) o fio de cobre tem a uma ddp maior do que o fio de alumínio. d) a perda de energia por efeito joule é menor no fio de alumínio. e) submetidos a mesma ddp, separadamente, os fios.

Exercícios Pela segunda lei de Ohm: Portanto o fio de alumínio possui maior resistência elétrica , pois seu comprimento e área são iguais ao do fio de cobre mas sua resistividade é maior . Como a corrente tem mesma intensidade nos dois fios , pela primeira lei de Ohm , o fio que apresenta maior resistividade precisa de uma d.d.p. maior para movimentar seus elétrons livres , então a ddp é maior no fio de alumínio e menor no fio de cobre . Alternativa b

ELETRODINÂMICA Eletrodinâmica Corrente elétrica Resistores Leis de Ohm

Associação de resistores Associação série : Todos resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica. Neste tipo de associação a resistência equivalente é a soma algébrica dos valores das resistências do circuito. A diferença de potencial total é igual a soma das diferenças de potencial sobre cada resistor .

Associação de resistores Série U = U 1 + U 2 + U 3 + U 4 R eq . i = R 1 . i + R 2 . i + R 3 . i + R 4 . i R eq = R 1 + R 2 + R 3 + R 4

Associação paralelo A corrente total é a soma das correntes que passa por cada resistor . Neste tipo de associação a resistência equivalente é a soma inversa dos valores das resistências do circuito. Todos os resistores estão submetidos a mesma d.d.p . Associação de resistores

I = I 1 +I 2 +I 3 +I 4 U/R eq = U/R 1 +U/R 2 + U/R 3 + U/R 4 1/R eq = 1/R 1 +1/R 2 + 1/R 3 + 1/R 4 Associação de resistores

Exercícios A, B, C e D são quatro amperímetros que estão ligados no circuito da figura a seguir, que contém três resistores IGUAIS: Qual das opções abaixo representa um conjunto coerente para as leituras dos amperímetros A, B, C e D, NESSA ORDEM? a. 50, 100, 100, 100 b. 50, 25, 25, 50 c. 50, 50, 50, 50 d. 50, 100, 100, 50 e. 50, 25, 25, 25

Exercícios A, B, C e D são quatro amperímetros que estão ligados no circuito da figura a seguir, que contém três resistores IGUAIS : Qual das opções abaixo representa um conjunto coerente para as leituras dos amperímetros A , B , C e D , NESSA ORDEM? a. 50, 100, 100, 100 b. 50, 25, 25, 50 c. 50, 50, 50, 50 d. 50, 100, 100, 50 e. 50, 25, 25, 25

Exercícios Esta é uma associação mista de resistores , isto é, existem associações série e paralelo . Para resolvermos este problema é preciso analisar o caminho que a corrente elétrica faz pelo circuito. A corrente total sai pelo terminal positivo da bateria, passa pelo resistor e depois por A , ao encontrar dois caminhos (ligação em paralelo), ela se divide sempre procurando o caminho que oferece menor resistência , porém , as duas resistências são de mesmo valor , isto faz a corrente se dividir igualmente em duas partes, fazendo B e C terem a mesma leitura . Depois as duas correntes voltam a se encontrar e terem o valor da corrente total , passando por D com mesmo valor inicial . Alternativa b

Exercícios Se conectarmos uma bateria de 12 V no mesmo circuito, e se cada resistência tiver 100  , qual será o valor da resistência equivalente do circuito e as novas leituras feitas pelos amperímetros A, B, C e D ?

Exercícios Resolvendo a associação paralelo Resolvendo a associação série

Exercícios Para calcular a corrente total do circuito usamos a primeira lei de Ohm para a resistência equivalente Então os amperímetros A e D vão ter uma leitura da corrente total ou seja, 0,08 A e os amperímetros B e C terão leituras da metade da corrente total, ou seja, 0,04A cada.

ELETRODINÂMICA Eletrodinâmica Corrente elétrica Resistores Leis de Ohm Associação de resistores

GERADORES Gerador elétrico Gerador é um elemento de circuito que transforma outros tipos de energia , em energia elétrica . O gerador fornece energia elétrica ao circuito . Ao ser atravessado por uma corrente elétrica, o gerador apresenta uma resistência à passagem dos portadores de carga, esta resistência é conhecida como resistência interna do gerador ( r ).

GERADORES As pilhas e baterias são geradores que transformam energia química em energia elétrica .

GERADORES Força Eletromotriz (fem)  . Para manter uma corrente elétrica por um tempo mais longo, precisamos de ter uma " bomba de carga ", isto é um aparelho que mantenha os terminais do resistor sob uma diferença de potencial U . Estes dispositivos , são chamados por fontes ou força eletromotrizes ( fem ) e um dos mais comuns é a bateria .

GERADORES Equação do gerador A d.d.p. que o gerador lança no circuito é igual à fem entre seus pólos menos a d.d.p. no resistor .

GERADORES Curva característica do gerador Quando um gerador está em aberto não há passagem de corrente, logo: i = 0 então  = U Quando um gerador está em curto circuito a diferença de potencial entre seus pólos é zero logo: U = 0 , então icc = i = U/r .

Exercícios Considere o circuito abaixo As intensidades da corrente que atravessa o gerador, quando a chave está aberta e fechada são respectivamente:

Exercícios Corrente para o circuito com a chave aberta Corrente para o circuito com a chave fechada

Potência elétrica no gerador Os portadores de carga ao passarem pelo gerador dissipam energia no seu interior e ganham energia nos pólos . Potência gerada nos pólos P g =  .i Potência dissipada P d = r.i 2 Potência fornecida P f = U.i Rendimento elétrico η = P f / P g = U /  P g = P d + P f

Exercícios Um gerador de fem = 140V, cuja resistência interna igual a 4Ω, alimenta um aparelho elétrico com uma corrente elétrica de intensidade de 5 A. Nessas condições, a resistência do aparelho elétrico e o rendimento do gerador são respectivamente

Exercícios Um gerador de fem = 140V , cuja resistência interna igual a 4Ω , alimenta um aparelho elétrico com uma corrente elétrica de intensidade de 5 A . Nessas condições, a resistência do aparelho elétrico e o rendimento do gerador são respectivamente

Exercícios Cálculo da d.d.p . Cálculo do rendimento

ELETRODINÂMICA Eletrodinâmica Corrente elétrica Resistores Leis de Ohm Associação de resistores Geradores

RECEPTORES Receptores elétricos : Ou motores são elementos de circuito que convertem energia elétrica em qualquer outro tipo de energia . Um ventilador, geladeira, batedeira etc.,são exemplos de receptores.

RECEPTORES Força contra eletromotriz ou f.c.e.m . (  ’ ) Força contra eletromotriz é a energia necessária para fazer um motor funcionar , ou seja, é a energia que é dada a cada carga para que ela converta energia elétrica em qualquer outro tipo de energia , com exceção da térmica .

RECEPTORES Motor comum Motor de ventilador

RECEPTORES Equação do receptor

RECEPTORES Curva característica do receptor

Exercícios O gráfico representa as curvas características para um gerador e para um motor elétrico. Qual é a fcem e a resistência interna do receptor?

Exercícios O gráfico representa as curvas características para um gerador e para um motor elétrico . Qual é a fcem e a resistência interna do receptor ?

Exercícios Pelo gráfico vemos que  ’=10 V Para determinar a resistência interna do receptor, basta substituirmos os valores do gráfico e aplicarmos a primeira lei de Ohm .

POTÊNCIA ELÉTRICA NO RECEPTOR Os portadores de carga ao passarem pelo receptor dissipam energia elétrica no seu interior e nos pólos é transformada em energia mecânica . Potência gerada nos pólos P r =  ’.i Potência dissipada P d = r’.i 2 Potência fornecida P f = U.i Rendimento elétrico η = P f / P r = U /  ’ P g = P d + P f

Exercícios A figura esquematiza o circuito elétrico de uma enceradeira em funcionamento. A potência elétrica dissipada por ela é de 20 W e sua fcem é de 110 V. Assim, sua resistência interna é de: a) 5 Ω b) 55 Ω c) 2,0 Ω d) 115 Ω e) – 5,0 Ω

Exercícios A figura esquematiza o circuito elétrico de uma enceradeira em funcionamento . A potência elétrica dissipada por ela é de 20 W e sua fcem é de 110 V . Assim, sua resistência interna é de: a) 5 Ω b) 55 Ω c) 2,0 Ω d) 115 Ω e) – 5,0 Ω

Exercícios usando P f = P d + P r Substituindo em P d = r’.i 2

ELETRODINÂMICA Eletrodinâmica Corrente elétrica Resistores Leis de Ohm Associação de resistores Geradores Receptores

CAPACITORES Capacitor é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e tambémenergia eletrostática , ou elétrica. Capacitor símbolo do capacitor

CAPACITORES Capacitância É denominada capacitância C a propriedade que os capacitores têm de armazenar cargas elétricas na forma de campo eletrostático, e ela é medida através do quociente entre a quantidade de carga ( Q ) e a diferença de potencial ( U ) existente entre as placas do capacitor , matematicamente fica da seguinte forma:

CAPACITORES Onde: C  Capacitância [F] (Farad) Q  Carga entre os terminais [C] (Coulomb) U  diferença de potencial [V] (volt)

ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES Capacitores em Série Nesse tipo de associação, os capacitores são ligados da seguinte forma: a armadura positiva de um capacitor é ligada com a armadura negativa do outro capacitor e assim sucessivamente. Para determinar a capacitância equivalente de uma associação de dois ou mais capacitores utilizamos a seguinte relação matemática:

CAPACITORES EM PARALELO Capacitores em paralelo Nesse tipo de associação, os capacitores são ligados da seguinte forma: a armadura positiva de um capacitor é ligada com a armadura positiva do outro capacitor e assim sucessivamente. Para determinar a capacitância equivalente de uma associação de dois ou mais capacitores utilizamos a seguinte relação matemática:

Exercícios Calcule a quantidade de carga armazenada em cada capacitor num circuito série com 3 capacitores com seguintes valores de capacitância 2  F, 4  F e 6  F, quando estão conectados a uma bateria de d.d.p. 12 V.

Exercícios Calcule a quantidade de carga armazenada em cada capacitor num circuito série com 3 capacitores com seguintes valores de capacitância 2  F, 4  F e 6  F , quando estão conectados a uma bateria de d.d.p.12 V .

Exercícios Cálculo da capacitância equivalente

Exercícios Cálculo das cargas nos capacitores Pelo principio da conservação das cargas , cada placa do capacitor irá induzir uma carga de sinal contrário e mesmo módulo na outra placa mais próxima , tendo no fim todos capacitores a mesma carga .

ELETRODINÂMICA Eletrodinâmica Corrente elétrica Resistores Leis de Ohm Associação de resistores Geradores Receptores Capacitores Associação de capacitores

www.aulasdefisicaapoio.com - Física - Eletrodinâmica

Apresentações relacionadas

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Destaque

Destaque (20)

Semelhante a www.aulasdefisicaapoio.com - Física - Eletrodinâmica

Semelhante a www.aulasdefisicaapoio.com - Física - Eletrodinâmica (20)

Mais de Videoaulas De Física Apoio

Mais de Videoaulas De Física Apoio (20)

Último

Último (20)

www.aulasdefisicaapoio.com - Física - Eletrodinâmica