Resumo física Eletrodinamica

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ELETRODINÂMICA 
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AULA 1 – CORRENTE ELÉTRICA 
Corrente Elétrica 
Movimento ordenado dos elétrons. 
 
 
Cálculo da intensidade da corrente elétrica 
Define-se corrente elétrica como a razão entre quantidade 
de carga que atravessa certa secção transversal do 
condutor num intervalo de tempo. A unidade de medida é 
Coulomb por segundo (C/s), chamado de ampère (A) no 
Sistema Internacional em homenagem ao físico e 
matemático francês André-Marie Ampère. 
 
 
 
 
Quando a corrente varia ao longo do tempo, a carga total 
será dada pela área sob a curva da corrente em função do 
tempo: 
 
 
 
 
AULA 2 – LEIS DE OHM 
Simbologia 
Circuito elétrico: 
 
Resistor Elétrico: 
 
 
Gráfico Tensão Elétrica X Corrente Elétrica 
Nos resistores ôhmicos (que obedecem às leis de Ohm) a 
representação gráfica da relação entre tensão e corrente é 
linear (uma reta) e passa pela origem (zero). Resistores 
que não tem esta característica são chamados de não-
ôhmicos. 
 
Portanto: 
 
 
 
 
 
1° Lei de Ohm 
Resistência elétrica é a dificuldade encontrada pela 
corrente elétrica para atravessar um resistor ou um 
condutor. Representa-se sua grandeza por R. Essa lei 
relaciona a tensão elétrica (diferença de potencial — 
d.d.p.) U com a corrente I. Quando a resistência elétrica de 
um condutor apresenta sempre o mesmo valor, 
independentemente do valor da corrente que o atravessa, 
diz-se que ele obedece à 1° lei de Ohm e denomina-se 
ôhmico. Nos materiais chamados ôhmicos, a resistência 
permanece constante com a variação da temperatura. Nos 
materiais não-ôhmicos, ela varia com a temperatura. 
 
 
 
 
No S.I. a unidade de resistência elétrica é o ohm 
 
2° Lei de Ohm 
A segunda lei de Ohm mostra que a resistência elétrica R 
de um material é diretamente proporcional ao produto de 
sua resistividade elétrica ρ pelo seu comprimento L e 
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inversamente proporcional à área da seção transversal A 
do condutor. 
 
 
 
 
R: resistência elétrica (Ω) 
L: comprimento (m) 
A: área da seção transversal (m²). No caso de fio comum 
cilíndrico, essa área é um círculo . 
ρ: resistividade (Ω . m) 
 
 
 
AULA 3 – POTÊNCIA ELÉTRICA 
Potência Elétrica 
É a relação entre a energia elétrica (ou trabalho) e seu 
tempo de uso. 
 
 
 
 
No S.I. a unidade de potência é o Watt (W) 
 
 
 
 
A potência elétrica pode ser calculada por meio da 
relação: 
 
Utilizando as equações e 
 pode-se deduzir outras equações: 
 
 
Potência Dissipada – Efeito Joule 
Quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por 
uma corrente elétrica, ocorre a transformação de energia 
elétrica em energia térmica. Esse fenômeno ocorre devido 
o encontro dos elétrons da corrente elétrica com as 
partículas do condutor. Os elétrons sofrem colisões com 
átomos do condutor, parte da energia cinética (energia de 
movimento) do elétron é transferida para o átomo 
aumentando seu estado de agitação e, 
consequentemente, sua temperatura. Assim, a energia 
elétrica é transformada em energia térmica (calor). 
 
 
 
AULA 4 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 
Associação de Resistores em série 
Na associação em série: 
 Todos os resistores são percorridos pela mesma 
corrente elétrica; 
 A d.d.p. total entre os terminais da associação é 
a soma das d.d.p. em cada resistor; 
 A resistência do resistor equivalente entre os 
terminais da associação é a soma das 
resistências dos resistores originais. 
 
 
 
Associação de Resistores em Paralelo 
Dois ou mais resistores estão em paralelo quando duas 
extremidades de cada um deles estão conectadas aos 
mesmos pontos elétricos. 
Nesse caso: 
 A corrente total que atravessa a associação 
divide-se entre resistores, de forma inversamente 
proporcional a cada resistência, ou seja, onde a 
resistência é maior passará menor corrente; 
 Todos os resistores são submetidos à mesma 
tensão elétrica (U) ou d.d.p.. 
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Casos especiais de associação em paralelo 
2 resistores em paralelo 
 
 
 
 
 
“n” resistores de igual valor: 
 
 
 
 
 
 
 
AULA 5 – MEDIDORES ELÉTRICOS 
Amperímetro 
Aparelho destinado a medir corrente elétrica. Para não 
interferir na medição do circuito em questão deve ter 
resistência interna nula, que é o ideal. Deve ser ligado em 
série com o ponto desejado para verificar a intensidade de 
corrente. 
 
 
Voltímetro 
Aparelho destinado a medir tensão elétrica. Ele não 
interfere na medição do circuito em questão. Tem 
resistência interna infinitamente grande, o que é ideal. 
Usado para verificar U (d.d.p.), liga-se em paralelo com o 
aparelho estudado ou trecho de circuito. 
 
 
 
 
AULA 6 – GERADOR ELÉTRICO 
Gerador Elétrico 
Elemento do circuito responsável por transformar alguma 
outra forma de energia, geralmente mecânica ou química 
(baterias), em energia elétrica, fornecendo uma diferença 
de potencial ao circuito. Essa diferença de potencial 
permite a circulação de uma corrente no circuito. A energia 
que o gerador fornece por unidade de carga é sua força 
eletromotriz (f.e.m) . 
 
 ε (f.e.m) é a d.d.p. total gerada pelo gerador; 
 O produto r.i é a d.d.p. dissipada na forma de 
calor; 
 U é a d.d.p. fornecida pelo gerador para um 
aparelho. 
 
Equação do Gerador 
 
 
Gráfico do Gerador 
 
 
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Potência de um gerador 
Potência Total: 
Potência Útil: 
Potência Dissipada: 
 
Rendimento Elétrico no Gerador 
O rendimento elétrico de um gerador mede quanto da 
energia gerada e transmitida aos portadores de carga 
(potência total gerada) está sendo efetivamente fornecida 
(potência útil) ao circuito. É dado por: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AULA 7 – RECEPTOR ELÉTRICO 
Receptor Elétrico 
A relação entre energia mecânica e quantidade de carga 
elétrica que atravessa o aparelho chama-se força contra 
eletromotriz (f.c.e.m.) , também medida em volt (V). A 
corrente elétrica, no interior do receptor, vai do maior para 
o menor potencial, pois ocorre em razão do movimento 
espontâneo. 
 
 
Equação do Receptor 
 
 
Gráfico do Receptor 
 
Potência de um Receptor 
Potência Total: 
Potência Útil: 
Potência Dissipada: 
 
Rendimento Elétrico no Gerador 
O rendimento elétrico de um gerador mede quanto da 
energia gerada e transmitida aos portadores de carga 
(potência total gerada) está sendo efetivamente fornecida 
(potência útil) ao circuito. É dado por: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AULA 8 – LEIS DE KIRCHHOFF 
1ª Lei de Kirchhoff ou Lei dos Nós 
A soma das correntes que chegam a um nó deve ser igual 
à soma das correntes que dele saem. 
 
 
 
2ª Lei de Kirchhoff ou Lei das Malhas 
A soma das tensões orientadas no sentido horário em uma 
malha deve ser igual à soma das tensões orientadas nosentido anti-horário na mesma malha. 
 
 
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AULA 9 – PONTE DE WHEATSTONE 
 
Galvanômetro 
Instrumento destinado a medir correntes elétricas de baixa 
intensidade. A diferença básica entre ele e o amperímetro 
é sua sensibilidade para medir correntes de baixíssimo 
valor. 
 
Ponte de Wheatstone 
Destina-se a determinar uma resistência desconhecida. 
Ausência de passagem de corrente no galvanômetro 
significa que a ponte está em equilíbrio e assim os 
produtos das resistências opostas são iguais. Se um motor 
for ligado entre B e D, ele não funcionará quando a ponte 
estiver equilibrada. 
 
 
Para uma ponte de Wheatstone equilibrada tem-se: 
 
 
 
 
AULA 10 – CAPACITORES 
Capacitores 
Armazenam energia potencial elétrica, através do acúmulo 
de cargas, quando submetidos a uma diferença de 
potencial fornecida por uma bateria. Posteriormente 
podemos aproveitar essa energia elétrica, por exemplo, 
descarregando-a num resistor. 
 
Capacitância 
A quantidade de carga (Q) que um capacitor consegue 
armazenar de acordo com a diferença de potencial 
fornecida (U) define a sua capacitância (C): 
 
 
Energia armazenada num capacitor 
A energia potencial elétrica que um capacitor consegue 
armazenar é dada por: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capacitor de Placas Paralelas 
Sua capacitância pode ser calculada em função da área 
de suas placas (A) e da distância que as separa (d), sendo 
ε a permissividade elétrica do meio: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AULA 11 – ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES 
Série 
A carga elétrica é igual em todos os capacitores. 
 
Portanto: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Paralelo 
A tensão elétrica é igual para todos os capacitores. 
 
Portanto: