Fundamentos de Circuitos Elétricos Aula 2 Prof. José Nilton Cantarino Gil

Elementos de Circuitos Elétricos A eltrodinâmica estuda as cargas elétricas em movimento em um circuito elétrico. Um circuito elétrico é um caminho fechado, constituído de dispositivos condutores por onde passam as cargas elétricas. O circuito elétrico mais simples tem um gerador de tensão e um receptor. Por exemplo, uma pilha ligada a uma lâmpada constitui um circuito elétrico. A pilha é o gerador e a lâmpada é o receptor.

Elementos de Circuitos Elétricos Para que haja deslocamento de cargas é necessário haver uma d.d.p. (diferença de potencial) entre 2 pontos. Um gerador de tensão é o dispositivo que mantém uma d.d.p. em um circuito através de uma ação quimica (pilhas e baterias), mecânica (alternador) ou outra qualquer. O ponto de menor potencial é chamado de pólo negativo e do de maior potencial, pólo positivo.

Gerador de tensão continua Nessa primeira parte do estudo somente consideraremos geradores C.C., isto é, de corrente contínua ( a tensão não varia ao longo do tempo..

Gerador de Tensão Alternada O gerador de C.A. produz tensões que variam e se alternam ao longo do tempo. A energia que as concessionárias nos abastecem são de corrente alternada

Geradores de Tensão Em um circuito elétrico, um gerador de tensão faz o mesmo que uma bomba em um circuito hidráulico.

Exemplo de um circuito elétrico

Corrente elétrica convencional

Intensidade da corrente elétrica A corrente elétrica é a movimentação ordenada de cargas elétricas por um condutor. Im= DQ Dt

Intensidade da corrente elétrica DQ = Quantidade de cargas em Coulomb (C) Dt = Intervalo de tempo em segundos (s) Im= Intensidade média da corrente elétrica, em Amperes (A) 1 A = 1 C / s

Leis de Ohm Em um condutor que está sendo percorrido por uma corrente elétrica, os elétrons ao longo de seu percurso sofrem uma oposição à sua passagem. A medida dessa oposição é dada por uma grandeza denominada resistência elétrica (R). O valor da resistência elétrica depende do material do condutor, de suas dimensões e de sua temperatura.

Leis de Ohm Lei de Ohm = A corrente em um circuito é diretamente proporcional a tensão e inversamente proporcional à resistência.

Leis de Ohm R = U / I Onde U = Tensão em Volts I = Intensidade da Corrente em Amperes A unidade de resistência elétrica é o OHM () 1  = 1 V / 1 A

2ª Lei de Ohm Também conhecida como Lei de Ohm para condutores filiformes. A resistência de um condutor é inversamente proporcional a área de sua seção reta. R1 > R2

2ª Lei de Ohm A resistência de um condutor é diretamente proporcional a seu comprimento. R2 > R1

2ª Lei de Ohm Consideremos agora dois condutores de mesma dimensão, feitos de materiais diferentes.

2ª Lei de Ohm Concluimos que, dado um condutor filiforme, homogêneo, de comprimento L e área de seção transversal S, a resistência pode ser dada por:

Resistividade dos materiais O fator  que representa a resistividade é uma característica do material.

Resistores São bipolos passivos, construídos com a finalidade de apresentar resistência elétrica entre 2 pontos de um circuito. O resistor é um componente eletrônico enquanto a resistência é o fenômeno físico. Com relação ao valor da resistência, podem ser fixos ou variáveis. Os resistores variáveis (potenciômetros) podem ser classificados em lineares ou logaritmicos, em função da variação da resistência em função da posição do eixo.

Resistores Fixos

Resistor variável

Potenciômetro de Carvão e Fio

Reostatos e Trimpots

Entendendo o funcionamento de um resistor variável

Resistores - Fabricação

Código de Cores de Resistores

Código de Cores de Resistores 1º Algarismo 2º Algarismo Multiplicador Tolerância Nenhuma ±20% Prata ±10% Ouro ±5% Preto 1 ±1% Marron 10 ±2% Vermelho 2 100 Laranja 3 1000 Amarelo 4 10000 Verde 5 100000 Azul 6 1000000 Violeta 7 10000000 Cinza 8 100000000 Branco 9 1000000000

Lei de Joule Potência é a quantidade de trabalho realizado por unidade de tempo. No caso elétrico, toda vez que circula corrente por um condutor é produzido calor em função da d.d.p. e da corrente, assim: P = U . I onde U é a d.d.p. em Volts e I é a corrente em Amperes P é a potência em Watts (W)

Lei de Joule P = U. I Se utilizarmos a 1ª Lei de Ohm, podemos escrever também: I = U / R, logo P = U . I = U . U / R = U2/R Ou U = R.I e logo P = U. I = R.I.I = R. I2

Bibliografia ALBUQUERQUE, Rômulo Oliveira. Análise de circuitos em corrente contínua. 21.ed. São Paulo: Érica, 2008.