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ESCOLA DE EDUCAÇÃO BÁSICA E PROFISSIONAL FUNDAÇÃO BRADESCO ESCOLA DE BODOQUENA - MIRANDA,MS PROFESSOR CELSO DE SOUZA JESUS - DISCIPLINA - FÍSICA - 1º BIMESTRE DE 2020 (3ª SÉRIE) AULA I As leis de Ohm estabelecem relações que determinam as resistências elétricas dos materiais baseadas na corrente elétrica, ddp ou dimensões dos materiais. As leis de Ohm estabelecem relações capazes de determinar a resistência elétrica de um resistor e são a base para o estudo dos circuitos elétricos. Elas são utilizadas para determinação de correntes elétricas, resistências equivalentes e diferenças de potencial. → Primeira lei de Ohm A resistência elétrica (R) é caracterizada pela dificuldade imposta por um material à passagem da corrente elétrica e pode ser determinada em função da diferença de potencial (ddp) estabelecida por uma tomada ou pelos polos de uma bateria e a corrente elétrica que flui pelo circuito. De forma empírica, percebe-se que a razão entre as ddps e as correntes elétricas estabelecidas no circuito é constante. Sendo assim, essa razão é definida como sendo a resistência imposta pelo material. Adotando U para diferença de potencial, i para corrente elétrica e R para resistência elétrica, podemos escrever que: R = U ÷ i A forma mais conhecida para essa equação, denominada de primeira lei de Ohm, é: U = R . i As unidades de medida para essas grandezas são: [U] = volts (V); [R] = ohm (Ω); [A] = ampére (A). Exercicios exemplares: 01-resistor de 100 Ω é percorrido por uma corrente elétrica de 20 mA. A ddp entre os terminais do resistor, em volts, é igual a? U= R.i U = 100 . 20 . 10-3 U = 2000 . 10-3 U = 2,0 V Exercícios proposto: 01-Ao ser estabelecida uma ddp de 50V entre os terminais de um resistor, estabelece-se uma corrente elétrica de 5A. Qual a resistência entre os terminais? AULA II → Segunda lei de Ohm A segunda lei de Ohm determina a resistência elétrica dos materiais por meio de suas dimensões. O comprimento e a área de secção transversal (grossura) de um fio determinam se ele será um melhor condutor ou não. A experiência mostra que o valor da resistência elétrica de um fio é diretamente proporcional ao seu comprimento (L) e inversamente proporcional à sua área de secção transversal (A), de modo que podemos escrever: A resistividade é a constante que pode transformar a proporção em uma igualdade. Essa grandeza caracteriza os diversos materiais, indicando a resistência oferecida por cada um deles. Quanto maior será a resistividade de um material, maior será a resistência oferecida por ele. Sendo assim, a equação da segunda lei de Ohm assume a seguinte forma: As unidades de medida para essas grandezas são: [R] = ohm (Ω); [ρ] = Ω.m; [L] = m; [A] = m². Exercicio exemplar: Determine a resistência elétrica de um fio condutor de 20 metros de comprimento, com área transversal de 8 mm² e resistividade igual a 1,7.10-8m. a) 625 Ω b) 4,25 Ω c) 150 Ω d) 32 Ω e) 25 Ω Gabarito: Letra b Resolução: Antes de fazermos o cálculo da resistência elétrica, precisamos converter a área transversal do fio, que está em mm², para a unidade de m² (8 mm² = 8.10-6 m²) Para calcular a resistência desse fio condutor, faremos uso da segunda lei de Ohm, observe: Exercícios propostos: 01- Um fio de cobre de comprimento 2,0 m apresenta área de secção transversal 2,0 · 10-6 m². Sendo a resistividade elétrica do cobre 1,7 · 10-8Ω · m, calcule a resistência elétrica desse fio. Links para aulas I e II <https://www.youtube.com/watch?time_continue=254&v=gab_y1lxEyo&feature=emb_ logo> acesso em 07-04-2020 <https://www.youtube.com/watch?v=bYelP7k9rqE> acesso em 07-04-2020 https://www.youtube.com/watch?time_continue=254&v=gab_y1lxEyo&feature=emb_logo https://www.youtube.com/watch?time_continue=254&v=gab_y1lxEyo&feature=emb_logo https://www.youtube.com/watch?v=bYelP7k9rqE Associação de Resistores (aula III ) A grande maioria dos circuitos elétricos possui um conjunto de resistores combinados de forma que se obtenha a resistência desejada. A associação dos resistores é classificada em três tipos: A associação em série, associação em paralelo e a associação mista. Geralmente trabalha-se com resistores classificados como resistores ôhmicos. Tais resistores possuem como razão entre a tensão elétrica e a corrente elétrica o valor constante representado pela letra R e denominado resistência ôhmica elétrica. O cálculo da resistência ôhmica elétrica pode ser matematicamente representado como: V = R.i Onde: V = tensão elétrica R = resistência elétrica i = corrente elétrica Em um circuito elétrico, é muito comum trabalhar com vários resistores associados para se obter resistências muito grandes ou muito pequenas. O nome dado à resistência total da associação de resistores é resistência equivalente. Os tipos de associações estão descritas abaixo. Associação em série: Nessa associação, os resistores são colocados um em seguida do outro. A corrente elétrica que percorre os resistores dessa associação é a mesma e possui o mesmo valor i. A tensão elétrica existente entre esses resistores é a soma de cada tensão existente em cada resistor. O esquema abaixo ajuda a visualização dessa associação. Associação de resistores em série Onde: R1 = resistência 1 R2 = resistência 2 V = tensão elétrica total Observação: a tensão da associação em série é calculada como sendo: V = V1 + V2 Sendo: V1 = tensão elétrica no resistor R1 V2 = tensão elétrica no resistor R2 A resistência equivalente (total) da associação em série pode ser calculada da seguinte forma: Req = R1 + R2 Exmplo: 01-Calcule a resistência equivalente ao circuito abaixo: Req= 4+8+10 Req = 22Ω Associação em paralelo: Nessa associação, os resistores são colocados um paralelo ao outro. A corrente elétrica que percorre os resistores dessa associação é dividida entre os resistores e depende da tensão de cada resistor. A tensão dessa associação é a mesma para todos os resistores. O esquema abaixo ajuda a visualização dessa associação. Associação de resistores em paraleloOnde: R1 = resistência 1 R2 = resistência 2 R3 = resistência 3 V = tensão elétrica i = corrente elétrica total que percorre o circuito i1 = corrente elétrica que percorre o resistor 1 i2 = corrente elétrica que percorre o resistor 2 i3 = corrente elétrica que percorre o resistor 3 Observação: A corrente total da associação em paralelo é obtida somando todas as correntes referentes a cada resistor: i = i1 + i2 + i3 A resistência equivalente (total) da associação em paralelo é calculada da seguinte forma: Exercícios: 01- Calcule a resistêcia equivalente ao circuito abaixo: 02- No circuito abaixo temos a associação de quatro resistores em serie sujeitos a uma determinada ddp. Determine o valor do resistor equivalente dessa associação. 03- Determine a resistência equivalente entre os terminais A e B da seguinte associação de resistores: Associação de Resistores (aula IV) Associação mista: Nessa associação, os resistores são colocados de forma misturada, ou seja, parte da associaçãoé em série e parte em paralelo. Nesse caso a corrente elétrica e a tensão elétrica dependerá da análise da associação não tendo então uma forma esquemática. O esquema abaixo ajuda a visualizar esse tipo de associação. 01- Determine a resistência equivalente ao circuito abaixo. Link para aulas III e IV <https://www.youtube.com/watch?v=pq6QYGujyIQ> acesso em 07-04-2020 https://www.youtube.com/watch?v=pq6QYGujyIQ
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