8/18/2019 Formulário Cap I

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Formulário e Resumo Cap I – Conceitos Básicos –

Sadiku

Circuito elétrico é uma interconexão de elementos elétricos.

Carga

Corrente

Tensão

Elementos de circuito

PotênciaEnergia

Carga e corrente

Carga é uma propriedade elétrica das partículas atômicas que

compõem a matéria, medida em coulombs (C)

Matéria →  Átomos →  Elétrons – Prótons – Nêutrons

Carga elementar e=1,6.10−19

C 

A presença de números iguais de prótons e elétrons deixa um átomo

com carga neutra.

A lei da conservação das cargas afirma que as cargas não podem ser

criadas nem destruídas, apenas transferidas. Portanto, a soma

algébrica das cargas elétricas de um sistema não se altera.

Corrente elétrica: Movimentação das cargas. Por convenção, o fluxo

da corrente é aquele das cargas positivas, isto é, ao contrário do

fluxo das cargas negativas.

Corrente elétrica é o fluxo de carga por unidade de tempo, medido

em ampères (A).

i≜dq

dt 

Q≜

∫t 0

t 

i.dt 

A carga pode variar com o tempo de diversas maneiras

Tipos de corrente

Corrente contínua (CC): é uma corrente que permanece constante ao

longo do tempo.(I) o gráfico I x t é uma reta paralela ao eixo dos

tempos.

Corrente alternada (CA): é uma corrente que varia com o tempo

segundo uma forma de onda senoidal.

Tensão

f.e.m: é o trabalho necessário para o deslocamento do elétron.

A tensão vab  entre dois pontos a e b em um circuito elétrico é

a energia (ou trabalho) necessária para deslocar uma carga unitária

de a para b.

vab≜dw

dq

Tensão ou diferença de potencial é a energia necessária para deslocar

uma carga unitária de um elemento, medida em volts (V)

vab=−vba

OBS: corrente elétrica passa sempre através de um elemento, já atensão elétrica é sempre sobre os terminais do elemento.

O polo positivo indica que o ponto está a um potencial maior que o

polo negativo.

O termo comumsinalé usado para uma quantidade elétrica como

uma corrente ou tensão (ou até mesmo uma onda eletromagnética)

quando ela estiver transportando informações.

Assim como a corrente elétrica, uma tensão constante é denominada

tensão CC e é representada por V, enquanto uma tensão que varia

com o tempo com uma forma senoidal é chamada tensão CA e é

representada por v .

Potência e Energia

Potência: é a velocidade com que se consome ou se absorve energia

medida em watts (W)

 p=dw

dt  =

dw

dq .dq

dt =v .i

 p=v . i   ( Potênciainstantânea )

Se a potência tem um sinal +, ela está sendo fornecida para o

elemento ou absorvida por ele.

Se a potência tem um sinal -, a potência está sendo fornecida pelo

elemento ao circuito.

Convenção de sinal passivo

É realizada quando a corrente entra pelo terminal positivo de um

elemento e  p=+v . i .

Se a corrente entra pelo terminal negativo,  p=−v . i

Em geral,

+ potência absorvida=− potência fornecida .

A lei da conservação da energia tem de ser obedecida em qualquer

circuito elétrico.

∑  p=0

w=∫t 0

t 

 p . dt =∫t 0

t 

v .i .dt 

A área do gráfico p x t, é numericamente igual ao trabalho.

Energia: é a capacidade de realizar trabalho e é medida em joules

(J)

Elementos de Circuito

Existem dois tipos de elementos encontrados nos circuitos elétricos:

elementos passivos e elementos ativos.

Um elemento ativo é capaz de gerar energia enquanto um elemento

passivo não é.

Exemplo de elementos passivos:

• Resistores

• Capacitores

• Indutores

Exemplo de elementos ativos:

• Geradores

• Baterias

• Amplificadores

Há dois tipos de fontes:

• Dependentes

• Independentes

(i) uma fonte independente é um elemento ativo que fornece uma

tensão especificada ou corrente que é completamente independente

de outros elementos do circuito.

Fontes físicas como baterias e geradores podem ser consideradas

como aproximações para fontes de tensão ideal.

Símbolos para fontes de tensão independente.

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Usada para tensão constante ou variável com o tempo.

Tensão constante

Símbolo para fonte de corrente independente

Uma fonte de tensão independente ideal libera para o circuito a

corrente que for necessária para manter a tensão em seus terminais.

A fonte de corrente libera para o circuito a tensão que for necessáriapara manter a corrente designada.

(ii) Uma fonte dependente (ou controlada) ideal é um elemento

ativo no qual a quantidade de energia é controlada por outra tensão

ou corrente.

Símbolo para fonte de tensão dependente.

Símbolo para fonte de corrente dependente.

Há 4 tipos possíveis de fontes dependentes:

1. Fontes de tensão controlada por tensão (FTCT)

2. Fonte de corrente controlada por tensão (FCCT)

3. Fonte de corrente controlada por corrente (FCCC)

4. Fonte de tensão controlada por corrente (FTCC)