Eletrodinâmica - liceu.net

ELETRODINÂMICA
1- DEFINIÇÃO
É o ramo da eletricidade que estuda as cargas elétricas em movimento bem como seus efeitos.
2- CORRENTE ELÉTRICA E SEUS EFEITOS
É o movimento ordenado de partículas portadoras de carga elétrica; no caso de fio metálico, somente os elétrons podem se movimentar.
2.1- Sentido da Corrente Elétrica
• O sentido da corrente elétrica é o mesmo sentido do movimento dos elétrons. Desloca-se do potencial menor (pólo negativo)
para o potencial maior (pólo positivo). Este é o sentido real da corrente elétrica.
• Entretanto, adota-se um sentido convencional, que é o do deslocamento imaginário das cargas positivas, do potencial maior
para o menor.
2.2- INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA (i)
Considerando um condutor metálico de secção transversal (A), define-se corrente elétrica (i) como a razão entre a quantidade
de carga (Q) que atravessa a secção transversal (A) em um intervalo de tempo (t):
q
i ou q i.
t
t
Nos condutores metálicos, sendo Q = n . e, podemos escrever:
n e
i .
t
2.3- UNIDADE
A unidade de corrente elétrica no Sistema Internacional de Unidade é o ampère (A): 1 A= 1C/s
Submúltiplos do ampère: o miliampère (mA) e o microampère ( A).
2.4- EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
•Efeito térmico ou efeito joule; • Efeito luminoso; • Efeito magnético; • Efeito químico; • Efeito fisiológico. Tensão Elétrica (U)
2.5- GRÁFICO

2.6- TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA
a) Corrente Contínua (CC)- Não varia o sentido nem a intensidade. Ex. Pilhas e baterias.
b) Corrente Alternada (AC)- Varia o sentido e a intensidade. Ex. Residências e indústrias.
3- TENSÃO ELÉTRICA OU D.D.P (DIFERENÇA DE POTENCIAL)
É a grandeza que informa o quanto de energia elétrica (Eel) é necessário para transportar uma quantidade de carga (Q) entre os
terminais do condutor. Representa-se por U. A tensão elétrica vem expressa em J/C e denomina-se volt (V).
4- RESISTÊNCIA ELÉTRICA (R)
É a medida do grau de oposição à passagem do elétron num meio material. Isso ocorre devido ao choques dos elétrons livres
com os elétrons do condutor convertendo energia elétrica em térmica. Denomina-se resistor o elemento do circuito elétrico
cuja função exclusiva é converter energia elétrica em energia térmica. Como exemplos de resistores podemos citar: o filamento
de tungstênio de uma lâmpada incandescente, os fios condutores enrolados na forma de espiral, encontrados nos chuveiros
elétricos e nos secadores de cabelo. De maneira geral, os resistores podem ser encontrados nos aquecedores.
4.1- REPRESENTAÇÃO
4.2- UNIDADE
A unidade da resistência elétrica, no SI, é o ohm, símbolo ( ). O múltiplo e o submúltiplo mais usuais:
1 megaohm (1M) = 10 6 1 microohm (1) = 10 -6
4.3- LEIS DE OHM
1 a Lei de Ohm
A intensidade da corrente elétrica que percorre um resistor é diretamente proporcional à tensão entre os seus terminais.
U i U = R.i
U diferença de potencial (DDP), R resistência do resistor, i intensidade da corrente elétrica.
CURVA CARACTERÍSTICA DO RESISTOR
U
i
R
= constante
Os resistores para os quais a resistência não se mantém constante são denominados resistores não-ôhmicos.
2 a Lei de Ohm

A resistência elétrica R é diretamente proporcional ao comprimento do fio condutor e inversamente proporcional à área de sua
secção transversal.
R proporcional a l, R inversamente proporcional a A.
R resistência do resistor
resistividade do resistor
l comprimento do resistor
A área da secção transversal do resistor
R
. l
A
POTÊNCIA ELÉTRICA DE UM RESISTOR
A potência dissipada P num trecho AB de um condutor qualquer é dada pelo produto da D.D.P.(U) entre os pontos A e B, pela
intensidade da corrente elétrica i entre esses pontos:
P = U.i ou P = i 2 U
.R ou P = 2
R
A unidade de potência elétrica no Sistema Internacional de Unidades é Watt (W)
1 w = 1 J/s
Sabe-se: 1 kw = 1 kilowatt = 10 3 w
1 Mw = 1 megawatt = 106 w
Sabe-se:
ENERGIA ELÉTRICA
E = P (Kw). t(h)
A unidade de energia elétrica no sistema usual (kwh). 1 kwh = 3,6 10 6 J
GASTO
G = P(Kw). t(h).R$
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
Basicamente, existem duas maneiras distintas de associá-los: em série e em paralelo. Em qualquer associação de resistores,
denomina-se resistor equivalente o resistor que faria o mesmo que a associação.
1- ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE

• Um circuito elétrico com resistores ligados um em seguida ao outro, de modo a oferecer um único trajeto para a corrente, é
chamado de circuito em série.
a) A intensidade da corrente i é a mesma em todos os resistores.
b) A tensão U na associação é igual à soma das tensões em cada resistor: U = U 1 + U 2 + U 3 + ... + U N
c) Resistência do resistor equivalente: R eq = R 1 + R 2 + R 3 +... + R N
2- ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO
• Quando dois ou mais resistores estão ligados por meio de dois pontos em comum no circuito, de modo a oferecer trajetos
separados para a corrente, tem-se um circuito em paralelo.
a) A tensão U é a mesma em todos os resistores, pois estão ligados nos mesmos terminais A e B.
b) A corrente i na associação é igual à soma das correntes em cada resistor: i = i 1 + i 2 + i 3 + ... + i n
c) Resistência do Resistor Equivalente
c 1 ) Regra Geral
1 1 1 1 1
...
R R R R
eq 1 2 3
R N
c 2 ) Resistência do resistor equivalente de apenas dois resistores em paralelo (regra do produto pela soma):
1 2
R . eq
R1
R2
A resistência do resistor equivalente de n resistores R, iguais, pode ser calculada usando-se:
3- ASSOCIAÇÃO MISTA
Encontram-se resistores associados em série e em paralelo.
R
R
R
R eq
N