Lembram do elétron? Este elemento é o responsável da carga transportada e, portanto, das propriedades elétricas do material. [Q] = coulomb.

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2 Lembram do elétron? Este elemento é o responsável da carga transportada e, portanto, das propriedades elétricas do material. [Q] = coulomb

3 Campo Elétrico O CE é uma grandeza física. Rodeia qualquer carga e estende-se até o infinito. Voltagem:

4 Força gravitational F g = Gm 1 m 2 /r 2 Força eléctrica (de Coulomb) F e = kq 1 q 2 /r 2 F g /F e = 10 -36 para dois prótons!

5 Lembram dos arranjos atômicos? Os átomos do cristal vao interferir (ou ajudar) no movimento dos elétrons e, portanto, também participarão das propriedades elétricas do material. http://physics.nad.ru/Physics/English/phon_tmp.htm

6 Cargas elétricas (livres) podem movimentar-se sob a ação de campos elétricos e magnéticos, e em diversos ambientes. Vamos cuidar de distinguir bem cada um desses casos. Inicialmente vamos tratar de elétrons movendo-se em resistores, em regime estacionário, sob a ação de um campo elétrico provido por uma bateria http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod06/m_s01.html

7 Define-se intensidade de corrente elétrica como a quantidade de cargas que atravessa a seção reta de um condutor, por unidade de tempo. Isto é, A corrente elétrica por unidade de área transversal define o módulo do vetor densidade de corrente J. Remember !

8 Do ponto de vista microscópico, há uma relação muito importante entre a densidade de corrente e a velocidade de deriva. Seja um segmento de condutor, L, como ilustrado na Figura. Suponha que existam n elétrons por unidade de volume; esta é a densidade de portadores do material. Portanto, a densidade de cargas no condutor será ne, e a carga total no segmento de condutor seráelétrons q = neAL Um elétron percorrerá este segmento no intervalo de tempoelétron t = L/V d onde V d é a velocidade de deriva. Da definição de corrente, obtém-se i = q/ t = neAV d Da definição de densidade de corrente, obtém-se J = neV d A corrente é o fluxo da densidade de corrente!

9 http://www.slcc.edu/schools/hum_sci/physics/tutor/2220/current_resistance/ Current flow through a metal. (Note: The electrons are colored differently to make tracking easier.) Current flow through a vacuum. (Note: The electrons are colored differently to make tracking easier.)

10 É uma relação Linear V ~ I V = R I [R] = volt/ampere = OHM

11 É uma relação Linear V/ I = V/I = R R = V/I

12 Resistividade: propriedade intrínsica L A R ~ L R ~ 1/A

13 L1L1 d1d1 L2L2 d2d2 d3d3 L3L3 L 1 = L 3 =L 2 /2 d 1 = d 2 = 2d 3

14 I = q /t UNIDADES [ ] ohm.m [ ] = ohm.m Queremos achar as unidades de I e R: Ohm m 2 m = Coulomb segundo II =II = = Ampere Volt Ampere RR =RR = = OHM

15 GrandezaSI (kg, m, s)Simbolo CorrenteAmpereI ResistênciaOhmΩ ResistividadeOhm.metro (Ω.m)ρ condutividade Ohm.metro recíproca (Ω.m) -1 = 1/

16 O feeling da resistividade Resistivity and Temperature Coefficient at 20 C Material Resistivity (ohm m) Coefficient per degree C Conductivity x 10 7 / m Silver1.59x10 -8.00616.29 Copper1.68x10 -8.00685.95 Aluminum2.65x10 -8.004293.77 Tungsten5.6x10 -8.00451.79 Iron9.71x10 -8.006511.03 Platinum10.6x10 -8.0039270.943 Manganin48.2x10 -8.0000020.207 Lead22x10 -8...0.45 Mercury98x10 -8.00090.10

17 Material Resistivity (ohm m) Coefficient per degree C Nichrome (Ni,Fe,Cr alloy) 100x10 -8.0004 Constantan49x10-8... Carbon* (graphite) 3-60x10 -5 -.0005 Germanium*1-500x10 -3 -.05 Silicon*0.1-60...-.07 Glass1-10000x10 9... Quartz (fused) 7.5x10 17... Hard rubber1-100x10 13...

18 Circuitos Elétricos A nine volt battery supplies power to a cordless curling iron with a resistance of 18 ohms. How much current is flowing through the curling iron?

19 Circuitos Elétricos Solution: 1.) Since V (Voltage) and R (Resistance) are known, solve for I (Current) by dividing both sides of the equation by R. 2.) The R's on the right hand side of the equation cancel. 3.) I is then left in terms of V and R. 4.) Substitute in the values for V (Voltage) and R (Resistance). 5.) Solve for I (Current).

20 Circuitos Elétricos Problema #1 A 110 volt wall outlet supplies power to a strobe light with a resistance of 2200 ohms. How much current is flowing through the strobe light? Choose your answer below 1.0.5 amps0.5 amps 2.2.0 amps2.0 amps 3.0.05 amps0.05 amps 4.1.0 amps1.0 amps =110/2200 = 1/20

21 Circuito Série A corrente é a mesma para todos os elementos do circuito: Como V = IR A queda de tensão ao longo do circuito também é aditiva Mas a Lei de Ohm vale para o circuito completo Igualando 3 e 4 Como todas as I são iguais

22 Circuito Paralelo R eq

23 Circuito Geral I 1 ?, I 2 ?, V 3 ?, etc… ?, Resistive dissipation !!

24 No mundo macroscópico… A dependência V vs I….

25 É linear …?

26 Ou é cúbica …?

27 Cómo diferenciar …?

28 Barras de ERRO !!

29 No mundo macroscópico…

30 Melhorou…

31 Outras barras (incertezas maiores)… Mudam a situação drásticamente

32 Agora temos um ajuste que passa por todos os pontos experimentais

33 Porém, não exagerar…

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36 Posso fazer perfeito ?…

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38 V Medida de Resistencia – 4 Pontas R i A i R = V 12 /I 12 1 2 V 34 = V 12 + 2 v 43 I 12 = i v = r i V 34 = iR + 2 r i

39 Medida de Resistencia – 4 Pontas R i A i R = V 12 /i i V =0 VL 12 R V >>> R A i

40 Magnetic Materials Laboratory - USP x ii V d L L TRANSPORT

41 x ii V d L L TRANSPORT

42 x ii V d L L TRANSPORT

43 Medição de RESISTIVIdade na Industria

44 Medição de RESISTIVIdade na Industria Low Current/High Resistance Measurement Products Document Actions Model 65 High-Resistivity Measurement Package, including Model 6517A Electrometer/High-Resistance Meter, Model 6524 High-Resistance Measurement Software and Model 8009 Resistivity Test Fixture Part Number: 65 Part Number: 65 Part Number: 65 Part Number: 65

45 MEGGER http://www.repaircalibration.com/avo-ground-resistance-testers.html http://www.research.ibm.com/research/gmr.html IBM

46 Medição de Resistividade no Laboratório Laboratório #3

47 Objetivos: Introduzir o conceito de resistencia dos materiais. Introduzir o conceito de resistencia dos materiais. Principio de funcionamento dos multimetros. Principio de funcionamento dos multimetros. Medir a resistividade de diversos materiais. Testar a Lei de Ohm. Medir a resistividade de diversos materiais. Testar a Lei de Ohm. Montar Circuitos Eletricos adequados para cada situação. Montar Circuitos Eletricos adequados para cada situação. Obter as incertezas e propagar os desvios. Obter as incertezas e propagar os desvios.

48 Organization of the nerve system

49 Human nervous system: Neurons Transmit information from one cell to another Converting heat, pressure, light etc. into electric signals Passing the signal through the gap (synapse) to the next neuron or a muscle.

50 Bioelectric signal: The Nerve Impulse Ions, Channels, and Pump Proteins in a Neuron's Membrane Establish the cells Resting Potential

51 Open the door! Na +

52 How an action potential is generated in a nerve cell?

53 Conducting and insulation Electric conductor: Substances (body fluid with ions) ready to conduct electric charge. Electric insulator: Substances that conduct electric charge poorly. Conducting-due to the movement of electric charges (electrons, ions,etc.) under the influence of the electric field.

54 How an action potential propagates along a nerve cell. As a neuron fires, an action potential moves along the plasma membrane for the entire of the cell.

55 Electric Synapses between Neurons At an electric synapse, the plasma membranes of two adjacent neurons are tightly joined at gap junctions that allows ions to flow from one to the other and thus to propagate an action potential smoothly and immediately.

56 Laboratório #3