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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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