Grandezas Fundamentais da Eletricidade

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<p>12</p><p>Eletrodinâmica</p><p>• Grandezas Fundamentais</p><p>• Tensão Elétrica:</p><p>• Tensão é a forca que impulsiona os elétrons através de</p><p>um condutor, realizando trabalho. Sua unidade e o Volt,</p><p>que e definido como a diferença de potencial (ddp) entre</p><p>dois pontos necessária para realizar um trabalho de 1</p><p>Joule, transferindo uma carga de 1 Coulomb de um ponto</p><p>a outro: 1 V = 1 J/C.</p><p>13</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Tensão Elétrica</p><p>• Vamos fazer uma analogia com a instalação hidráulica mostrada</p><p>na figura abaixo.</p><p>• Tensão elétrica é a pressão exercida sobre os elétrons para que</p><p>estes se movimentem. Para que haja corrente elétrica é</p><p>necessário que haja uma diferença de potencial entre os pontos</p><p>ligados.</p><p>14</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• Movimento dos elétrons</p><p>• Nos metais, os elétrons das últimas camadas são fracamente</p><p>ligados a seu núcleo atômico, podendo facilmente locomover-se</p><p>pelo material. Geralmente, este movimento é aleatório, ou seja,</p><p>desordenado, não seguindo uma direção privilegiada.</p><p>15</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• Movimento dos elétrons</p><p>• Quando o metal é submetido a uma diferença de potencial</p><p>elétrico (ddp), como quando ligado aos dois polos de uma pilha</p><p>ou bateria, os elétrons livres do metal adquirem um movimento</p><p>ordenado.</p><p>16</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• Movimento dos elétrons</p><p>• A esse movimento ordenado de elétrons damos o nome de</p><p>corrente elétrica.</p><p>17</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• A intensidade de corrente elétrica é dada por:</p><p>Onde :</p><p>Δq é a quantidade de carga que atravessa a secção reta do</p><p>condutor num determinado intervalo de tempo (Δt).</p><p>18</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• A quantidade de carga não é igual ao número de elétrons que</p><p>atravessam a secção reta do condutor; pois |Δq| = n|e| (e é a</p><p>carga do elétron).</p><p>• No SI, a intensidade de corrente elétrica, medida em coulomb(C)</p><p>por segundo(s), é denominada ampère (A), designação que</p><p>homenageia o matemático francês André Marie Ampère, que tinha</p><p>grande interesse pela Eletricidade.</p><p>• 1Coulomb/segundo = 1C/s = 1A</p><p>• Na Corrente Contínua (CC), o sentido do campo elétrico E</p><p>permanece sempre o mesmo e o sentido de i também não se</p><p>altera.</p><p>19</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• Prefixos</p><p>20</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Corrente Elétrica</p><p>• Múltiplos e submúltiplos</p><p>• Para valores elevados, utilizamos os múltiplos e para valores muito</p><p>baixos, os submúltiplos.</p><p>21</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Resistência Elétrica</p><p>• É a dificuldade que um material condutor apresenta a passagem</p><p>da corrente elétrica. A resistência de um condutor é dada pela</p><p>constante de proporcionalidade igual a razão entre a tensão</p><p>mantida entre os terminais deste condutor e a intensidade da</p><p>corrente por ela ocasionada.</p><p>• Sua unidade e o Ohm (Ω), onde 1 Ω = 1 V/A.</p><p>22</p><p>Grandezas Fundamentais</p><p>• Resistência Elétrica</p><p>23</p><p>Lei de Ohm</p><p>• “A intensidade da corrente que percorre um condutor e</p><p>diretamente proporcional a ddp que a ocasionou, e inversamente</p><p>proporcional a resistência elétrica do condutor”.</p><p>• Considere o resistor representado no trecho do circuito abaixo,</p><p>onde se aplica uma ddp V e se estabelece uma corrente de</p><p>intensidade i.</p><p>24</p><p>2ª Lei de Ohm</p><p>• A resistência elétrica do condutor é diretamente proporcional ao</p><p>seu comprimento (L), inversamente proporcional a sua secção</p><p>(A) e depende ainda do material com que e feito este condutor</p><p>( )”.</p><p>Onde: e resistividade ou resistência específica. Seu valor</p><p>depende exclusivamente da natureza da substancia</p><p>da qual o condutor é feito, da temperatura e das</p><p>unidades utilizadas.</p><p>25</p><p>2ª Lei de Ohm</p><p>26</p><p>Resistores</p><p>• De onde provém o calor fornecido por aparelhos como ferro</p><p>elétrico, torradeira, chuveiro e secadora elétrica? Por que a</p><p>lâmpada fica quente depois de acesa?</p><p>• Esse aquecimento acontece pela transformação da energia</p><p>elétrica em calor, fenômeno denominado efeito Joule, decorrente</p><p>da colisão de elétrons da corrente com outras partículas do</p><p>condutor. Durante a colisão, a transformação de energia elétrica</p><p>em calor é integral.</p><p>• Condutores com essa característica são denominados</p><p>resistores.</p><p>27</p><p>Resistores</p><p>• Exemplos de resistores</p><p>28</p><p>Resistores</p><p>• A relação U=R.i se transformou na primeira lei da eletrodinâmica,</p><p>conhecida como Lei de Ohm. Todo resistor que obedece à Lei de</p><p>Ohm é denominado resistor ôhmico, cujo gráfico U x i é o</p><p>seguinte:</p><p>29</p><p>Resistores</p><p>• Para resistores que não obedecem à 1ª Lei de Ohm, conhecidos</p><p>como condutores não-ôhmicos ou não-lineares, o gráfico U x i</p><p>pode ser representado como a seguir:</p>