Cap26 Corrente ParteI

Prévia do material em texto

1
Capítulo 26: Corrente e Resistência
(Parte I)
Física 3
Capítulo 26
26-2 Corrente elétrica
 Corrente elétrica: cargas em movimento.
 neste capítulo: correntes constantes de elétrons de condução em
condutores metálicos.
condutor com elétrons livres Campos elétricos são criadosno interior do material
exercendo uma força sobre
as cargas
(Definição de corrente).
2
26-2 Corrente elétrica
 Unidade de corrente no SI:
1 ampère = 1 A = 1 coulomb por segundo = 1 C/s.
A carga é conservada.
Sentido da corrente elétrica: sentido em que portadores de carga
positivos se moveriam, mesmo que os portadores sejam negativos e se
movam no sentido oposto.
26-4 Resistência e Resistividade
Medimos a resistência entre dois pontos de um condutor aplicando uma
diferença de potencial V entre esses dois pontos e medindo a corrente
i resultante. A resistência R é dada por:
Resistores variados
3
26-4 Resistência e Resistividade
Propriedades do material:
Dispositivo Material
Diferença de potencial V Campo elétrico E
Corrente i Densidade de corrente J
Resistência R Resistividade ρ
mm
A
V
A/m
V/m
deunidade
deunidade
2 J
E
26-4 Resistência e Resistividade
Também podemos falar da condutividade do material, que é o recíproco
da resistividade:
unidade: (ohm.m)-1 = mho (ohm ao contrário)
A resistência é uma propriedade de um dispositivo; a resistividade é
uma propriedade de um material.
4
26-4 Resistência e Resistividade
Cálculo da Resistência a partir da Resistividade:
e
Materiais isotrópicos
homogêneos de seção reta
uniforme.
26-4 Resistência e Resistividade
TESTE 3
3 condutores cilíndricos de cobre. Coloque os condutores na ordem da
corrente que os atravessa quando a mesma V é aplicada, começando
pela maior.
5
Exemplo 26-4
Uma amostra de ferro em forma de paralelepípedo tem dimensões 1,2
cm x 1,2 cm x 15 cm. Uma diferença de potencial é aplicada à amostra
entre as faces da peça. Determine a resistência da amostra se as faces
paralelas forem
(a) as extremidades quadradas (1,2 cm x 1,2 cm);
(b) as extremidades retangulares (1,2 x 15 cm).
Dado: resistividade do ferro: 9,68 x 10-8 Ω•m
1. Durante os 4,0 min em que uma corrente de 5,0 A atravessa um fio,
(a) quantos coulombs e
(b) Quantos elétrons passam por uma seção reta do fio?
5. O fusível de um circuito elétrico é um fio projetado para fundir,
abrindo o circuito, se a corrente ultrapassar um certo valor.
Suponha que o material a ser usado em um fusível funde quando a
densidade de corrente ultrapassa 440 A/cm2 . Que diâmetro de fio
cilíndrico deve ser usado para fazer um fusível que limite a
corrente a 0,50 A ?
CAP 26 - HOMEWORK – Lista de Exercícios
HOMEWORK – Parte I:
6
15. Um fio de Nichrome (uma lida de níquel, cromo e ferro muito usada
em elementos de aquecimento) tem 1,0 m de comprimento e 1,0 mm2
de seção reta e conduz uma corrente de 4,0 A quando uma
diferença de potencial de 2,0 V é aplicada a suas extremidades.
Calcule a condutividade do Nichrome.
CAP 26 - HOMEWORK – Lista de Exercícios