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II. Resistência elétrica

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Apresentação em tema: "II. Resistência elétrica"— Transcrição da apresentação:

1 II. Resistência elétrica
Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova II. Resistência elétrica  Resistência elétrica: transformação de parte da energia cinética dos elétrons em energia térmica, que aquece o material.  Resistores: sua principal função é converter energia elétrica. Lei de Ohm A constante de proporcionalidade R é a resistência elétrica desse resistor. THOMAS PETERSON/ ALAMY/OTHER IMAGES [A] Resistor de núcleo de carbono; [B] Representação gráfica de resistor no circuito. CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA

2 II. Resistência elétrica
Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova II. Resistência elétrica Resistividade A resistência elétrica depende de três fatores:  comprimento  do fio;  área de secção transversal A;  material de que o fio é feito. Constante de proporcionalidade : indica a resistividade do material.  Quanto maior o comprimento do fio , maior a resistência elétrica do fio;  quanto maior a área A de secção, menor a resistência; materiais com  entre e 10-6 Ω m são condutores; materiais com  entre e 1016 Ω m são isolantes. CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA

3 II. Resistência elétrica
Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova II. Resistência elétrica Potência dissipada e Efeito Joule: potência dissipada na forma de calor no resistor CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA

4 Associação de resistores
Há duas maneiras distintas de associar resistores: Associação em série e Associação em paralelo

5 Associação de resistores
Há duas maneiras distintas de associar resistores: Associação em série e Associação em paralelo

6 A corrente é igual em todos os resistores
Associação em série A diferença de potencial é a soma das diferenças de potencial de cada resistor A corrente é igual em todos os resistores

7 Associação em série V=V1+V2+V3+...+Vn RT=R1+R2+R3+...+Rn

8 Associação em paralelo
A corrente é a soma das correntes em cada resistor A diferença de potencial é igual em todos os resistores

9 Associação em paralelo
i=i1+i2+i3+...in 1 𝑅𝑇 = 1 𝑅1 + 1 R2 + 1 R Rn

10 Associação de resistores
Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova II. Resistência elétrica As ddps se somam (UAB = U1 + U2 + U3), e a corrente é a mesma em todos os resistores. Associação de resistores • Em série • Em paralelo As correntes se somam (i = i1 + i2 + i3), e a ddp é a mesma em todos os resistores. CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA

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14 Quando se compara o brilho de L4 nos circuitos 9 e 10 ele é:
Maior no circuito 10 Menor no circuito 10 O mesmo nos dois

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16 No circuito da figura 6, R é um resistor e I é um interruptor que está aberto. Ao fechar o interruptor:

17 Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova 2 (UFPE) Considere o circuito abaixo, alimentado por uma bateria de 1,2 volt. Quando a chave C está aberta, a corrente no amperímetro A vale 30 mA. O valor do resistor X não é conhecido. Determine o valor da corrente, em mA, que atravessa o amperímetro quando a chave está fechada. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA – NO VESTIBULAR

18 Como a corrente de saída da associação é 30 A,
Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova 4 (UFMA) No circuito abaixo, os valores de R2 e i2 são, respectivamente: a) 20 Ω; 20 A. d) 10 Ω; 10 A. b) 20 Ω; 10 A. e) 30 Ω; 20 A. c) 10 Ω; 20 A. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: A Como a corrente de saída da associação é 30 A, necessariamente i2 = 20 A. A ddp no resistor de cima vale: U = = 400 V. A associação dos resistores é em paralelo; assim, a ddp no resistor R2 também vale 400 V. Substituindo-se na lei de Ohm, vem: 400 = R  R2 = 20 Ω. CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA – NO VESTIBULAR

19 Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova 6 (UFT-TO) Um eletricista instala um chuveiro (puramente resistivo) de 8 kW de potência, projetado para operar em 220 volts, em uma residência onde a tensão é de 110 volts. Qual a potência máxima de aquecimento que este chuveiro fornecerá a esta residência? a) 2 kW b) 4 kW c) 6 kW d) 0 kW e) A resistência do chuveiro irá queimar, pois o chuveiro consumirá mais energia. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: A CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA – NO VESTIBULAR

20 Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova 11 (Ufac) Um aquecedor elétrico tem uma resistência elétrica de 60 Ω. Qual a quantidade aproximada de energia dissipada em forma de calor pela resistência quando percorrida por uma corrente elétrica de 20,0 A, durante 20 minutos? Dado: 1 cal 4,2 J. a) 4, cal b) 5, cal c) 6, cal d) 8, cal e) 1, cal EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: C CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA – NO VESTIBULAR

21 Fis-cad-2-top-6 – 3 Prova 14 (Uece) Uma corrente elétrica de 3,0 A percorre um fio de cobre. Sabendo-se que a carga de um elétron é igual a 1, C, o número de elétrons que atravessa, por minuto, a seção reta deste fio é, aproximadamente: a) 1, b) 3, c) 2, d) 1, EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: A CORRENTE E RESISTÊNCIA ELÉTRICA – NO VESTIBULAR

22 ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES E
CIRCUITOS SIMPLES Para calcular a corrente (i) que passa por um circuito devemos: 1°) Determinar a resistência equivalente do circuito inteiro 2°) Aplicar a 1° lei de Ohm ( U = R . i ) 6W 6W 3W circuito A circuito B i i i i 3W 36V 36V

23 ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES E
CIRCUITOS SIMPLES Para calcular a potência consumida por um circuito devemos: 1°) Determinar a corrente que passa pelo circuito 2°) Multiplicar pela tensão total aplicada no circuito ( P = U . i ) 6W 6W 3W circuito A circuito B i i i i 3W 36V 36V

24 ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES E CIRCUITOS SIMPLES
Para calcular a potência consumida somente por um resistor devemos: 1°) Achar a corrente que passa somente por esse resistor 2°) Multiplicar pela tensão aplicada somente nesse resistor ( P = U . i ) 6W 6W 3W circuito A circuito B i i i i 3W 36V 36V

25 Componentes usados nos dois circuitos:
Dois exemplos para comparação: Dois resistores ( R1= 6 W e R2= 3 W ) Componentes usados nos dois circuitos: Uma bateria de tensão U = 36 V Fios de resistência desprezível associação em série associação em paralelo 6W 6W 3W circuito A circuito B 3W 36V 36V

26 1) Cálculo da corrente em cada circuito
associação em série 6W 3W circuito A i i Aplicando a 1ª lei de Ohm U = Req . i 36V 36 = 9 . i Resistência equivalente ( Req ) i = 4 A Req = R1 + R2 Req = 6 + 3 Req = 9 W

27 1) Cálculo da corrente em cada circuito
associação em paralelo 6W 6 . 3 Req = 6 + 3 circuito B i i Req = 2 W 3W 36V Aplicando a 1ª lei de Ohm U = Req . i Resistência equivalente ( Req ) 36 = 2 . i ou i = 18 A R1 . R2 Somente p/ 2 resistores Req = R1 + R2

28 2) Cálculo da potência total consumida pelo circuito
associação em série Aplicando P = U . i teremos 6W 3W 36 V circuito A i i P = 36V P = 144 W Corrente no circuito A Esse é o valor da potência total consumida pelo circuito (144 joules de energia por segundo) i = 4 A Essa corrente passa por ambos os resistores

29 2) Cálculo da potência total consumida pelo circuito
associação em paralelo Aplicando P = U . i teremos 6W 36 V circuito B i i 3W P = 36V P = 648 W Corrente no circuito B Esse é o valor da potência total consumida pelo circuito (648 joules de energia por segundo) i = 18 A Essa é a corrente total do circuito, mas não é a corrente que passa pelos dois resistores

30 3) Cálculo da potência consumida em cada resistor
associação em série resistor de 6W Aplicando a 1ª lei de Ohm, podemos descobrir a tensão nesse resistor 6W 3W circuito A i i U1 = R1 . i U1 = 6 . 4 36V U1 = 24 V A potência consumida por esse resistor será então: Corrente em cada resistor Na ligação em série, a corrente é igual em todos os pontos do circuito P1 = U1 . i P1 = i = 4 A potência consumida somente no resistor de 6W P1 = 96 W

31 3) Cálculo da potência consumida em cada resistor
associação em série resistor de 3W Aplicando a 1ª lei de Ohm, podemos descobrir a tensão nesse resistor 6W 3W circuito A i i U2 = R2 . i U2 = 3 . 4 36V U1 = 12 V A potência consumida por esse resistor será então: Corrente em cada resistor Na ligação em série, a corrente é igual em todos os pontos do circuito P2 = U2 . i P2 = i = 4 A potência consumida somente no resistor de 3W P1 = 48 W

32 3) Cálculo da potência consumida em cada resistor
Resumindo: ( associação em série ) 96 W 48 W Potência e tensão no resistor de 6W Potência e tensão no resistor de 3W 24 V 12 V 6W 3W i i circuito A 36V

33 3) Cálculo da potência consumida em cada resistor
associação em paralelo resistor de 6W 6W Aplicando a 1ª lei de Ohm, podemos descobrir a corrente nesse resistor circuito B i i 3W U1 = R1 . i1 36 = 6 . i1 36V i1 = 6 A A potência consumida por esse resistor será então: Tensão em cada resistor Na ligação em paralelo a tensão é a mesma para resistores ligados “juntos”. Nesse caso: P1 = U1 . i1 P1 = potência consumida somente no resistor de 6W U1 = U2 = 36 V P1 = 216 W

34 3) Cálculo da potência consumida em cada resistor
associação em paralelo resistor de 3W 6W Aplicando a 1ª lei de Ohm, podemos descobrir a corrente nesse resistor circuito B i i 3W U2 = R2 . i2 36 = 3 . i2 36V i2 = 12 A A potência consumida por esse resistor será então: Tensão em cada resistor Na ligação em paralelo a tensão é a mesma para resistores ligados “juntos”. Nesse caso: P2 = U2 . i2 P2 = potência consumida somente no resistor de 3W U1 = U2 = 36 V P2 = 432 W

35 3) Cálculo da potência consumida em cada resistor
Resumindo: ( associação em paralelo ) 216 W Potência e corrente no resistor de 6W 6 A i i 6W 3W 12 A Potência e corrente no resistor de 3W 432 W circuito B 36V

36 "Não tenha medo de crescer lentamente
"Não tenha medo de crescer lentamente. Tenha medo apenas de ficar parado." --Provérbio chinês


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