www.jackfisica.wordpress.com [email protected] eletrodinâmica ramo da eletricidade que...
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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.
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.
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
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
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.
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.
Efeito luminoso: a corrente ao atravessar um gás ela transforma a energia elétrica em energia luminosa Observação: Lâmpadas incandescentes
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.
Elementos de um circuito elétrico Temos aqui um circuito elétrico simples
-+
gerador
Chave liga/desliga lâmpada
ch
Elementos de um circuito elétrico
Geradores transformam qualquer modalidade de energia em energia elétrica
Representação de um gerador
i
Receptores Transformam energia elétrica em qualquer outra modalidade de
energia.
i
Dispositivo de controle Instrumentos para medir a intensidade de corrente elétrica e tensão
elétrica.
A
V
Amperímetro
Voltímetro
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.
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]
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)
Para calcular a energia elétrica, basta conhecermos a potência utilizada e o tempo de utilização dos equipamentos elétricos.
Unidades:
hkW .
Energia elétrica
tP . JsW .
Associação de resistores 1. Ligação em série
lâmpadas de natal
2. Ligação em paralelo
Farol de um automóvel
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
Série
UNa associação em série, os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica indicada pelo vetor .
A corrente total se divide proporcionalmente em cada um dos resistores.
it=i1+i2+i3 como