ELETRODINÂMICA.

Apresentação em tema: "ELETRODINÂMICA."— Transcrição da apresentação:

1 ELETRODINÂMICA

2 GERADOR ELÉTRICO Dispositivo que transforma uma certa forma de energia em energia elétrica.

3 SÍMBOLO DO GERADOR E i + - r
O gerador pega a corrente no seu potencial mais baixo (-) e passa para o potencial mais alto (+).

4 FORÇA ELETROMOTRIZ – F.E.M (E)
Representa a energia fornecida a cada unidade de carga da corrente elétrica, ou seja, é a ddp total do gerador. E: F.E.M U: ddp útil r: resistência interna do gerador R: resistência externa do elemento que recebera energia elétrica do gerador.

5 U = E – r.i U = E EQUAÇÃO DO GERADOR Gerador ideal r = 0
U = E - Udissipado U = E – r.i Gerador ideal r = 0 U = E

6 EXERCÍCIOS

7 1) O gerador elétrico é um dispositivo que fornece energia às cargas elétricas elementares, para que essas se mantenham circulando. Considerando-se um gerador elétrico que possui fem ε = 40,0V e resistência interna r = 5,0 Ω, Calcular a corrente elétrica. 2) Um determinado gerador, que possui fem 2,0 V e resistência interna 0,5 Ω, está associado em série a uma pequena lâmpada de resistência 2 Ω. Determine a tensão elétrica existente entre os terminais do gerador.

8 Associação de Geradores
Série r1 E1 r2 E2 r3 E3 A B Gerador Equivalente Eeq = E1 + E2 + E3 A B req Eeq req = r1 + r2 + r3

9 Associação de Geradores
Paralelo Gerador Equivalente r E A B req Eeq A B r E Eeq = E r E no de geradores

10 RECEPTOR ELÉTRICO Dispositivo que transforma energia elétrica em outra modalidade de energia, desde que não seja totalmente em energia térmica.

11 SÍMBOLO DO RECEPTOR E’ i + - r
O receptor pega a corrente no seu potencial mais alto (+) e passa para o potencial mais baixo (-).

12 FORÇA CONTRA-ELETROMOTRIZ (E’)
Representa a energia elétrica que cada unidade de carga da corrente fornece ao receptor, ou seja, é a ddp ÚTIL do RECEPTOR. U E´

13 U = E’ + r.i EQUAÇÃO DO RECEPTOR E´ = U – r.i
Obs: A ddp U no gerador representa a ddp útil, enquanto que no receptor ele é a ddp total.

14 LEIS DE KIRCHHOF 1a Lei A1 A2 A3 A4 A5 I1 I2 I3 I4 I5 Em cada ponto de encontro de um sistema de condutores, a soma das correntes entrando no nó é igual à soma das correntes saindo deste nó.

15 LEIS DE KIRCHHOFF Lei dos nós

16 (VA - VB) + (VB - VC) + (VC - VD) + (VD - VA) = O
LEIS DE KIRCHHOF 2a Lei (VA - VB) + (VB - VC) + (VC - VD) + (VD - VA) = O ou ainda "A soma das forças eletromotrizes e contra-eletromotrizes é igual à soma dos produtos de todas as resistências da malha pelas respectivas correntes elétricas"  E =  R . i

17 LEI DAS MALHAS E1, E4 são geradores. E2, E3 são receptores.
R são resistores Quando se percorre um circuito fechado, o somatório das quedas de potencial deve ser nulo, pois os pontos inicial e o final são os mesmos. Adotamos para E: (-) nos geradores e (+) nos receptores

18 A Lei das Malhas determina que, em qualquer instante, é nula a soma algébrica das tensões ao longo de qualquer malha.

19 De acordo com o sentido de referência das tensões representadas na figura anterior e circulando no sentido dos ponteiros do relógio, a lei das malhas permite obter a equação:

20 Note-se que se considerou o simétrico das tensões   e   uma vez que o seu sentido de referência representado é o oposto ao de circulação. Não é determinante escolher o sentido horário ou o anti-horário, pois as equações obtidas de uma ou outra forma são exatamente equivalentes.

21 Relativamente ao circuito representado na figura, a aplicação da Lei das Malhas conduz a:
Na malha vermelha e circulando no sentido horário  Na malha azul e circulando no sentido horário  Na malha verde e circulando no sentido horário 

22 LEI DE OHM GENERALIZADA

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26 Metodologia de implementação das regras
LEIS DE KIRCHHOF Metodologia de implementação das regras Número de equações tem que ser igual ao número de incógnitas; Inicia-se o processo da elaboração das equações a partir dos nós sendo que no máximo pode-se escrever tantas equações independentes entre si quantos forem os nós da rede menos um; Deduzem-se as equações relativas às malhas até que se obtenha o número faltante de equações; Para escrever as equações, adota-se um sentido arbitrário para a varredura da malha. Os termos R.i cujo sentido da corrente for o mesmo da trajetória adotada, recebem sinal positivo e os termos R.i cujo sentido da corrente for o contrário da trajetória adotada, recebem sinal negativo.

27 Exemplo: Duas baterias de chumbo ligadas em paralelo, alimentam um aparelho R3 de 6  de resistência. Determinar as correntes I1, I2, I3 , após fixados os valores das d.d.p. nas extremidades das baterias e de suas resistências internas.

28 LEIS DE KIRCHHOF Escolhe-se arbitrariamente o sentido positivo das correntes nas malhas, no problema adotamos como positivos os sentidos horários das f.e.m. e das correntes . Para procurar os valores das três incógnitas do problema, é preciso impor três equações derivadas dos princípios de Kirchhoff.

29 1a Lei aplicada ao nó B I1 + I2 = I3 2a Lei aplicada às malhas N M B H E1 - E2 = R1 I1 - R2I = 0,8 I1 - 0,4 I2 H B C D E2 = R2 I2 + R3I = 0,4 I2 + 6 I3

30 Substituindo a igualdade I1 = I3 - I2
na equação da malha NMBH, tem-se: 2 = 0,8 (I3 - I2) - 0,4 I2 2 = 0,8 I3 - 1,2 I2 Que somada à equação da malha H B C D, cujos membros foram multiplicados por 3: 2 = - 1,2 I ,8 I3 12 = 1,2 I I3 14 = ,8 I3  I3 = 0,74 A ; I2 = -1,16 A ; I1 = 1,9 A

31 EXERCÍCIOS

32 1) Na figura a seguir observa-se um circuito elétrico com dois geradores (E1 e E2) e alguns resistores. Utilizando a 1ª lei de Kircchoff ou lei dos nós, pode-se afirmar que a) i1 = i2 – i3 b) i2 + i4 = i5 c) i4 + i7 = i6 d) i2 + i3 = i1 e) i1 + i4 + i6 = 0.

33 2) Três pilhas de f.e.m E=1,5V e resistência interna r=1,0Ω são ligadas como na figura a seguir.
A corrente que circula pelas pilhas é de a) 0,50A, no sentido horário. b) 0,50A, no sentido anti-horário. c) 1,5A, no sentido horário. d) 2,0A, no sentido anti-horário. e) 2,0A, no sentido horário.

34 3) Considere o circuito elétrico abaixo, em que e1 = 30 V; e2 = 120 V; R1 = 30 Ω ; R2 = 60 Ω e R3 = 30 Ω. Assinale a alternativa que corresponde a corrente elétrica que passa por R3. (Considere ”1 e ”2 geradores ideais.)