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Corrente Elétrica e Circuitos de Corrente Contínua (Parte 1)

Grupo: Marcus Vinicius Rafael Cabral Rogério Ribeiro Thiago Aurélio

Corrente Elétrica

• Corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas.

• Corrente elétrica é a taxa de fluxo de carga através de uma superfície – tipicamente a secção transversal de um fio condutor.

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Exercício•Por um fio condutor metálico passam

2,0.1020 elétrons durante 4s. Calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa esse condutor metálico.(Dada a carga elementar do elétron e = 1,6.10-19 C).

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•q: carga de cada partícula•v: velocidade de deriva•n: número de cargas por unidade de volume•A: área da secção transversal•J: densidade de corrente

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Exercício•Um fio tem raio 0,815mm.a)estime a carga total dos elétrons livres em

cada metro deste fio, conduzindo uma corrente igual a 1A.

b)calcule a rapidez de deriva dos elétrons livres.

Dado:Número de elétrons em um metro de fio de

cobre: 8,47x1028 elétrons/m3.

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Resistência

• Característica•Unidade de medida da resistência (Ω)•A resistência de qualquer material de

seção reta uniforme é determinada pelos quatro seguintes fatores:

I.Material;II.Comprimento;III.Área da seção reta;IV.Temperatura.

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A corrente é uma reação à tensão aplicada, portanto quanto maior a tensão aplicada num mesmo circuito, resultará em uma corrente maior. O fator que relaciona a tensão e a corrente em um circuito é a resistência é: (temperatura constante)

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•Determine a corrente resultante quando conectamos uma bateria de 9V aos terminais de um circuito cuja resistência é 2,2Ω

Exercício

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•ρ: é a resistividade do material•L: comprimento do fio•A: área da seção transversal

•A constante ρ (resistividade) é diferente para cada material. Seu valor é dado e ohms-metros no sistema SI. A tabela a seguir mostra alguns valores típicos de ρ.

2ª Lei de OHM

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Resistividade12

•Qual a resistência de um fio de cobre de 2,5m de comprimento com um diâmetro de 0.05mm à 20ºC?

•Um numero indeterminado de metros de um fio foi removido de sua embalagem. Determine o comprimento restante do fio de cobre se ele possui um diâmetro de 1,5mm e resistência de 0,5Ω.

Exercícios

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Energia em Circuitos Elétricos

• Ganho em energia cinética é continuamente dissipado em energia térmica no condutor por interações entre os elétrons livres e os íons do material

Aquecimento Joule

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•A variação resultante na energia potencial de Q é:

• ∆U = ∆Q(Vα - Vb)

•Como Vα > Vb, isso representa uma perda líquida de energia potencial igual a - ∆U = ∆QV, sendo V = Vα – Vb é a queda de potencial no segmento na direção e sentido da corrente

• .

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Taxa de Perda de Energia Potencial

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Potência Entregue a um Resistor

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•Um resistor de 12,0 Ω tem uma corrente igual a 3,00 A. Determine a potência entregue a este resistor.

Exercício19

•Fonte FEM – Dispositivo que fornece energia elétrica para o circuito.

•Bateria: Energia Química -> Energia Elétrica.•Gerador: Energia Mecânica -> Energia

Elétrica.•Realização de trabalho não-conservativo na

carga que passa através da fonte, aumentando ou diminuindo a energia potencial.

•O trabalho por unidade de carga é chamado de fem ξ da fonte, dado em Volts.

FEM e Baterias20

Bateria Ideal21

•ddp, chamada de tensão dos terminais é diferente da FEM da bateria.

•Variação de resistência varia a tensão dos terminais da bateria.

•Fonte Ideal + resistor interno ‘r’.

Bateria Ideal

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• Um resistor de 11,0 Ω é conectado a uma bateria de FEM 6,00 V e resistência interna 1,00 Ω. Determine:

a)a correnteb)a tensão nos terminais da bateriac)a potência fornecida pelas reações químicas

na bateriad)a potência entregue ao resistor externoe)a potência entregue a resistência interna da

bateriaf)se a bateria é classificada como 150 A.h,

quanta energia ela armazena?

Exercícios

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Combinação de Resistores

Resistores em Série

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Resistores em Paralelo

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Associação Mista

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Exercício

•Quando apenas S2 está fechada determine (a) resistência equivalente, (b) a corrente na fonte de fem, (c) a queda de potencial de cada resistor, (d) a corrente em cada resistor. (e) Se S1 e S2 estão fechadas, determine a corrente no resistor de 2Ω. Se apenas S1 está fechada de termine a queda de potencial no resistor de 6Ω e na chave S2.

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