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Eletrodinâmica

Ramo da eletricidade que estuda as cargas em movimento.

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Corrente elétrica Observe o movimento dos elétrons em um condutor.

E

VAVB

Movimento caótico

Criando uma ddp nos terminais deste condutor, verificamos que os elétrons passam a se mover ordenadamente. À este movimento ordenado dos elétrons damos o nome de corrente elétrica.

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Sentido da corrente elétrica

Sentido real: movimento dos elétrons é contrário à linha de campo elétrico

Sentido convencional: considera-se o movimento imaginário dos prótons.

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Cálculo da corrente elétrica

Para calcular a corrente elétrica, basta medirmos a quantidade de carga elétrica que passa por uma secção transversal de um condutor por unidade de tempo.

Área da secção transversal tQi

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Unidade de carga elétrica

tQi

sCi

Ai

ampère

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Tipos de correntesi(A)

t(s)

i(A)

t(s)

Corrente contínua

i

Corrente Alternada

+

-

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Efeitos da corrente elétrica Efeito Joule: quando a corrente elétrica atravessa um condutor e verifica-

se a transformação de energia elétrica em energia térmica.

Chuveiro elétrico Chapinha Ferro

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Efeito químico: a corrente elétrica ao atravessar uma solução de ácido sulfúrico em água, por exemplo, observa-se que da solução se desprende hidrogênio e oxigênio. A corrente elétrica produz, então, uma ação química nos elementos que constituem a solução. Esta ação, que se chama eletrólise.

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Efeito magnético: Quando a corrente elétrica passa em um condutor, ao redor do condutor se produz um campo magnético. A corrente elétrica se comporta como um ímã, tendo a propriedade de exercer ações sobre ímãs e, sobre o ferro.

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Efeito luminoso: a corrente ao atravessar um gás ela transforma a energia elétrica em energia luminosa Observação: Lâmpadas incandescentes

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Efeito fisiológico: A corrente elétrica tem ação, de modo geral, sobre todos os tecidos vivos, porque os tecidos são formados de substâncias coloidais e os colóides sofrem ação da eletricidade. Mas é particularmente importante a ação da corrente elétrica sobre os nervos e os músculos.

Na ação sobre os nervos devemos distinguir a ação sobre os nervos sensitivos e sobre os nervos motores. A ação sobre os nervos sensitivos dá sensação de dor. A ação sobre os nervos motores dá uma comoção (choque).

A corrente elétrica passando pelo músculo produz nele uma contração.

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Elementos de um circuito elétrico Temos aqui um circuito elétrico simples

-+

gerador

Chave liga/desliga lâmpada

ch

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Elementos de um circuito elétrico

Geradores transformam qualquer modalidade de energia em energia elétrica

Representação de um gerador

i

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Receptores Transformam energia elétrica em qualquer outra modalidade de

energia.

i

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Resistência elétrica Transforma a energia elétrica em energia térmica

R

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Dispositivo de controle Instrumentos para medir a intensidade de corrente elétrica e tensão

elétrica.

A

V

Amperímetro

Voltímetro

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Dispositivo de manobra Chave liga/desliga

ch

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Dispositivo de segurança Ao serem atravessados por uma corrente maior que a especificada,

impede a passagem da mesma garantindo a integridade dos demais elementos de um circuito.

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Estudo dos resistores Resistência elétrica

Ri

U

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1ª Lei de Ohm

n

n

iU

iU

iU

iUk ...

3

3

2

2

1

1

iUR

George Simon Ohm, verificou que a razão entre as diferentes tensões e as correntes elétricas geradas por cada uma dessas tensões, apresentavam um valor constante k.

Concluiu então que o valor obtido pelo k era na realidade o valor da resistência do condutor.

Ou seja, iRU .

A unidade da resistência elétrica é o ohm [ ], que é a razão entre volt e ampère

Volt [ V]

Resistência elétrica [ Ω]

Corrente elétrica [A]

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Potência elétrica e Energia Elétrica

QU .t

P

iUP .tQU

t

.UiP .

Lembrando que:

Então, dividindo a equação do trabalho pela variação de tempo teremos:

e

Unidade da Potência no S.I. é o W ( watt ), que é o produto das unidades V.A (volts . ampère)

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Potência Elétrica

iUP .

iRU . RUi

RUP2

iiRP .. 2.iRP

ou

iUP .

RUUP .

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Para calcular a energia elétrica, basta conhecermos a potência utilizada e o tempo de utilização dos equipamentos elétricos.

Unidades:

hkW .

Energia elétrica

tP . JsW .

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Associação de resistores 1. Ligação em série

lâmpadas de natal

2. Ligação em paralelo

Farol de um automóvel

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Ligação em série Ligação em paralelo

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Quando a corrente passar pelo resistor R1 teremos aplicada a ele. Pela 1ª lei de Ohm, uma tensão U1.

O mesmo se observa quando a corrente elétrica passar pelo resistor R2, onde mediremos uma tensão U2.

Concluímos então que: Ut=U1+U2

Req.i = R1.i+ R2.i Req = R1 + R2

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Série

UNa associação em série, os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica indicada pelo vetor .

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Paralelo

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A corrente total se divide proporcionalmente em cada um dos resistores.

it=i1+i2+i3 como