ELETRICIDADE 8 CIRCUITO EM REDE Prof. Cesário

1 – DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE DOIS PONTOS DE UM CIRCUITO Se a corrente percorre do ponto A ao ponto B (sempre nesse sentido), usando o princípio da conservação da energia, e lembrando que: 1 – os resistores transformam energia elétrica em calor, e assim, a carga perde energia elétrica; 2 –os geradores transformam um tipo de energia em energia elétrica que é fornecida à carga que passa por ele; 3 – os receptores transformam energia elétrica em outro tipo qualquer, ao considerarmos a energia de cada coulomb que percorre o trecho AB teremos: energia quando a carga passa pelo ponto A VA tinha ganhou perdeu sobrou + energia recebida nos geradores +  VA +  - ’ – Ri = VB – energia elétrica transformada em outro tipo nos receptores - ’ VA – VB = Ri -  + ’ – energia elétrica transformada em calor nos resistores - Ri = energia da carga ao chegar no ponto B. = VB

Se entre A e B existem vários resistores, vários geradores e vários receptores, a expressão anterior pode ser escrita na forma VAB = Ri -  VA – VB = R resistências internas dos geradores e receptores e resistências externas Positivo para geradores e negativo para receptores  Corrente de A para B. Sendo Exemplo: Calcular a ddp VMN no trecho de circuito abaixo: 120 1 58 100 90 V 140 V i = 2 A M N Como a corrente é de N para M, apesar de ter sido pedido VMN devemos calcular VNM. VNM = (100 + 1 + 58 + 1 + 120).2 – (140 – 90) = 290 – 50 = 240 V Mas VNM = VN – VM e VMN = VM – VN . Portanto: VMN = - VNM = - 240 V.

OBS. Em um circuito em malha, entre os pontos A e B podemos ter um ou mais nós onde a corrente pode mudar de sentido e/ou de intensidade. Neste caso devemos calcular a ddp entre dois pontos que pertencem a um trecho onde a corrente não muda de sentido. Exemplo: Calcular VAB para o circuito 120 1 58 100 90 V 140 V i = 2 A A B i = 3 A C D 5A As duas correntes no ponto C se somam desviando para D no ramo CD. De A até C temos um sentido para a corrente e de B até C outro sentido. Assim, devemos calcular separadamente VAC e VCB. Teremos então: VAB = VA – VB = (VA – VC) + (VC – VB) = VA – VC + VC – VB = VAC + VCB = VAC - VBC. VAC = (120 + 1).3 – 90 = 273 V VBC = (58 + 1 + 100).2 – 140 = 278 V VAB = 273 - 278 = - 5 V

Exercícios: Para cada um dos trechos de circuito, calcular VAB i = 3 A 1,5 V 0,01  14,5 V 0,16  1,8  2  A B Resposta: 2 V (b) i = 2 A 10 V 200  1  50 V 30 V 1A 4A 5A 18 V, 1  20  100  50  (c) Resposta: - 724 V 10  Resposta: 564 V 0,16 

2 – APARELHOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS (i) Amperímetro Usado para medida de intensidades de correntes elétricas. Deve-se ligar em série ao circuito onde se quer medir a corrente. R O amperímetro fornece a leitura da corrente que passa no resistor R. Para evitar que o amperímetro não interfira no circuito ele deve ter uma resistência muito baixa.

(ii) - Voltímetro Utilizado para medir a ddp entre dois pontos de um circuito. Deve ser ligado em paralelo ao elemento cuja ddp se quer determinar. R Medindo a ddp no resistor R O voltímetro deve ter uma grande resistência para não desviar consideravelmente a corrente, provocando erro na leitura.

(iii) Ponte de Wheatstone É um dispositivo usado para medida de resistências elétricas. Esquematizando pode-se representar por: G R1 R2 R3 Rx Rx é a resistência a ser determinada. Modifica-se o valor do resistor R1 até que a corrente (ou a ddp) no galvanômetro G seja nula. Nesse caso a ponte é dita em equilíbrio e em conseqüência: Rx.R2 = R1.R3 Rx = R1.R3 R2 B C A Rx R Outra forma de apresentar a ponte de Wheatstone está apresentada na figura ao lado. Como a resistência de um resistor é proporcional ao seu comprimento, obtém-se: Rx = R. CB AC

01 – No circuito abaixo identificar os amperímetros e os voltimetros. EXERCÍCIOS 01 – No circuito abaixo identificar os amperímetros e os voltimetros. resistor 1 2 Resposta: 1 – amperímetro 2 - voltimetro 02 - G R1 R2 R3 Rx A corrente no galvanômetro G é nula. Se R1 = 10 , R2 = 120  e R3 = 180 , Qual é o valor da resistência Rx? Resposta: 15 

R 3 – Para que a fonte de 27 V seja um receptor, qual deve ser o valor da resistência R, sem 0,5 A a corrente nesse resistor? 27 V 1  28 V 1  Resposta: 0,5  4 – O amperímetro A indica 3 A, qual é o valor da resistência R? 40 V 1  A R 70 V 20  i Resposta: 10 