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Circuitos Elétricos Como o nome “circuito” já diz, é algo contínuo. Ou seja, começa e termina no mesmo local fazendo com que a corrente elétrica chegue até resistores, geradores ou indutores através do condutor. A Corrente Elétrica Corrente elétrica é o fenômeno físico em que os portadores de carga elétrica, como elétrons, são conduzidos pelo interior de algum material em razão da aplicação de uma diferença de potencial elétrico. Sentido convencional e sentido real da corrente elétrica A corrente elétrica em condutores ocorre pela movimentação de elétrons. Os Elétrons apresentam cargas de sinal negativo, por esse motivo, quando conduzidos, sempre caminham em direção ao potencial elétrico positivo (mais alto). Esse sentido de corrente elétrica é conhecido como sentido real. Por questões de simplif icação, adota-se o sentido convencional da corrente elétrica. De acordo com o sentido convencional, atribuímos à carga dos elétrons o sinal posit ivo, desse modo, os elétrons devem sempre se mover em direção ao polo negativo (mais baixo). Resumindo: O movimento dos elétrons ocorre da seguinte forma: • Sentido real: menor potencial → maior potencial • Sentido convencional: maior potencial → menor potencial O terminal positivo atrai os elétrons do fio com a mesma rapidez com que eles são fornecidos pelo terminal negativo. Enquanto a bateria estiver ligada ao circuito e mantiver suas características elétricas, a corrente (CC), através do circuito, não sofrerá variações nem de intensidade, nem de sentido. Tipos de corrente elétrica Existem dois tipos de corrente elétrica: corrente cont inua e corrente alternada. A corrente continua é aquela na qual os elétrons movem-se em um único sentido. Esse t ipo de corrente é comum em dispositivos que utilizam baixas tensões, como eletrônicos em geral. A corrente alternada é caracterizada pelo movimento oscilatório dos elétrons. Nesse tipo de corrente, uma rápida inversão de polaridade do potencial elétrico faz com que os elétrons movam-se em vai e vem em torno de uma posição fixa. A corrente elétrica alternada é utilizada principalmente em motores elétricos e na transmissão de eletricidade: a corrente elétrica que chega às nossas residências, disponibilizada nas tomadas, é uma corrente elétrica alternada. RESISTORES EM SÉRIE Antes que uma conexão em série seja descrita, primeiro perceba que todo resistor fixo tem apenas dois terminais a serem conectados em uma configuração. Portanto, ele é chamado de DOIS TERMINAIS Na Figura acima, um terminal de resistor R2 é conectado ao resistor R1 em um lado, e o outro terminal é conectado ao resistor R3 do outro lado. Esta ligação, resultando em uma, e apenas uma, conexão entre resistores adjacentes. Quando conectados dessa maneira, os resistores estabelecem uma conexão em série. Na forma de equação para qualquer número (N) de resistores, temos: RT = R1 + R2 + R3 + R4 + ... + RN Quanto mais resistores em série acrescentarmos, maior será a resistência, não importando seu valor. EXEMPLOS Determine a resistência total da conexão em série na Figura abaixo. Determine a resistência total da conexão em série na Figura abaixo. Observe que todos os resistores que aparecem nesse circuito são valores-padrão. Calcule a Resistência da figura abaixo: CIRCUITOS EM SÉRIE Um circuito elétrico em série é aquele onde se liga mais de uma carga, em série, e no mesmo circui to elétrico umas com as outras. Geralmente os componentes que mais se usam em um circuito elétrico em série são: • Resistência de aquecimento para fornos • Muflas • Chapas • Lâmpadas • Pisca-pisca Um circuito é uma combinação de elementos que resultarão em um fluxo de cargas contínuo, ou corrente, por meio da configuração. Se assegurarmos simplesmente que há apenas uma conexão feita em cada extremidade da fonte para a combinação em série de resistores, poderemos ter certeza de que estabelecemos um circuito em série. Agora que temos um circuito completo e a corrente foi estabelecida, o nível da corrente e a tensão através de cada resistor devem ser determinados. Para fazer isso, retornemos à lei de Ohm. O subscrito s usado para indicar a corrente da fonte. É importante perceber que quando uma fonte CC é conectada, ela não ‘vê’ a conexão individual de elementos, mas simplesmente a resistência total ‘vista’ nos terminais de conexão. EXEMPLO 1 Para o circuito em série: a) descubra a resistência total RT; b) calcule a corrente da fonte resultante Is; c) determine a tensão através de cada resistor. a) descubra a resistência total RT; b) calcule a corrente da fonte resultante Is: c)determine a tensão através de cada resistor: EXEMPLO 2 Para o circuito em série, calcule: a) descubra a resistência total RT; b) determine a corrente da fonte Is e indique sua direção no circuito; c) descubra a tensão através do resistor R2 e indique sua polaridade no circuito. a) descubra a resistência total RT; b) determine a corrente da fonte Is e indique sua direção no circuito; c) descubra a tensão através do resistor R2 e indique sua polaridade no circuito. EXEMPLOS 3 calcule R1 e E para o circuito mostrado: DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA EM UM CIRCUITO EM SÉRIE Em qualquer sistema elétrico, a potência aplicada será igual à potência dissipada ou absorvida. A potência aplicada pela fonte CC deve ser igual àquela dissipada pelos elementos resistivos. Na forma de equação, PE = PR1 + PR2 + PR3 A potência dissipada pelos elementos resistivos pode ser determinada por qualquer uma das formas a seguir. EXEMPLOS Para o circuito em série na Figura acima: a)determine a resistência total Rt; b)calcule a corrente Is; c)determine a tensão através de cada resistor; d)descubra a potência fornecida pela bateria; e)determine a potência dissipada por cada resistor; f )comente se a potência total fornecida se iguala à potência total dissipada. Slide 1: Circuitos Elétricos Slide 2 Slide 3: A Corrente Elétrica Slide 4: Sentido convencional e sentido real da corrente elétrica Slide 5 Slide 6 Slide 7: Tipos de corrente elétrica Slide 8 Slide 9: RESISTORES EM SÉRIE Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13: EXEMPLOS Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17: CIRCUITOS EM SÉRIE Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22: EXEMPLO 1 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26: EXEMPLO 2 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30: EXEMPLOS 3 Slide 31: DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA EM UM CIRCUITO EM SÉRIE Slide 32 Slide 33 Slide 34: EXEMPLOS
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