Corrente Elétrica e Circuitos de Corrente Contínua (Parte 1)

Apresentação em tema: "Corrente Elétrica e Circuitos de Corrente Contínua (Parte 1)"— Transcrição da apresentação:

1 Corrente Elétrica e Circuitos de Corrente Contínua (Parte 1)
Grupo: Marcus Vinicius Rafael Cabral Rogério Ribeiro Thiago Aurélio

2 Corrente Elétrica

3 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.

4 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, C).

5 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

6 Exercício Um fio tem raio 0,815mm.
estime a carga total dos elétrons livres em cada metro deste fio, conduzindo uma corrente igual a 1A. calcule a rapidez de deriva dos elétrons livres. Dado: Número de elétrons em um metro de fio de cobre: 8,47x1028 elétrons/m3.

7 Resistência

8 Unidade de medida da resistência (Ω)
Característica Unidade de medida da resistência (Ω) A resistência de qualquer material de seção reta uniforme é determinada pelos quatro seguintes fatores: Material; Comprimento; Área da seção reta; Temperatura.

9 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)

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

11 2ª Lei de OHM 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.

12 Resistividade

13 Exercícios 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.

14 Energia em Circuitos Elétricos

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

16 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 .

17 Taxa de Perda de Energia Potencial

18 Potência Entregue a um Resistor

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

20 FEM e Baterias 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.

21 Bateria Ideal

22 Bateria Ideal 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’.

23

24 Exercícios Um resistor de 11,0 Ω é conectado a uma bateria de FEM 6,00 V e resistência interna 1,00 Ω. Determine: a corrente a tensão nos terminais da bateria a potência fornecida pelas reações químicas na bateria a potência entregue ao resistor externo a potência entregue a resistência interna da bateria se a bateria é classificada como 150 A.h, quanta energia ela armazena?

25 Combinação de Resistores

26 Resistores em Série

27 Resistores em Paralelo

28 Associação Mista

29 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.