Aula121 FisicaC SemiPresencial FEM

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Física C ( Eletromagnetismo ) .
AULA SEMIPRESENCIAL
TEMA: 
FORÇA ELETROMOTRIZ
OBJETIVO: 
Fundamentar e sistematizar os conceitos básicos de análise de circuitos elétricos capacitivos,
resistivos e RC.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
• Textos com exemplos resolvidos para ilustrar o novo conceito
• Video-aula para que o aluno possa compreender o assunto ao assistir sua apresentação 
• Links de sites para complementar o conteúdo e exemplificar suas aplicações
ATIVIDADES:
• Lista de exercícios para avaliação da aprendizagem e compreensão do conteúdo.
CARGA HORÁRIA CORRESPONDENTE:
• 1 aula 
• Os alunos terão 4 horas para ler o material disponibilizado, assitir às aulas, pesquisar sobre os
conceitos no material de apoio e resolver os exercícios de avaliação.
VERIFICAÇÃO DO RESULTADO DA AULA:
• a participação dos alunos será avaliada através da discussão, em sala de aula, sobre as aplicações
do novo conceito apresentado e durante a correção dos exercícios para esclarecimento de
possíveis dúvidas.
“Nossa Missão é formar cidadãos compromissados com o avanço do conhecimento em benefício do 
desenvolvimento da realidade em que vivem e de futuras gerações.” Página 1
FORÇA ELETROMOTRIZ
(FEM)
A movimentação das cargas elétricas positivas em um circuito elétrico fechado se dá do terminal com
MAIOR potencial para o terminal com MENOR potencial (definição de corrente elétrica).
Analogia:
Podemos fazeruma analogia à esferas de aço que deslocam-se de um ponto mais alto para um 
ponto mais baixo, como ilustra a Figura.
Como a quantidade deportadores é infinito em um circuito fechado, precisamos transportar as 
bolinhas novamente para a posição inicial, a fim de manter uma corrente elétrica.
Sabemos que a potência em uma carga de circuito fechado é:
P=R ⋅I2
(potência dissipada)
Dessa forma, a energia consumida pelo circuito é: 
dU=Pdt=R ⋅I2dt
onde U representa a energia potencial.
O trabalho gerado pela fonte para alimentar o circuito é:
dW= ε dq= ε ⋅I dt
onde ε é a fonte de força eletromotriz.
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Em um sistema conservativo
dU=dW
R ⋅I2dt= ε ⋅I dt
logo, 
ε=R ⋅i
fonte ideal de força eletromotriz (fem). 
I= ε
R
Isso significa que todo trabalho realizado está sendo consumido apenas pela carga, ou seja, no resistor de
resistência R. 
De fato, as baterias, pilhas, geradores elétricos, termopares, células de combustívele solares possuem
imperfeições nos seus rendimentos. Podemos expressar essas fontes como:
Como as resistências estão em série reescrevemos as equações, como:
dW= ε dq= ε ⋅I dt
dU=(r+R) I2dt
Assim, 
ε ⋅I dt=(r+R) I2dt
A corrente da fonte é:
I= ε
r+R
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Uma outra forma de analisar uma fonte fem ideal é através do cálculo do potencial
onde, 
ε – R ⋅I=0
I= ε
R
ε – r ⋅I – R ⋅I=0
I= ε
r+R
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Exemplo 1:
Represente o potencial elétrico no circuito a seguir para cada componente:
Exemplo 2:
Dado o circuito a seguir, sabendo que ε1=2V , ε2=4V , r1=1Ω , r2=2Ω e R=5Ω
Determine:
a) Qual o sentido da corrente?
−ε1 – r1 ⋅I – R ⋅I – r2 ⋅I+ε2=0
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I=
ε2−ε1
r1+r2+R
I=0,25 A
b) Qual o V a−V b ?
V a – V b=ε2 – r2 ⋅i
V a−V b=4−2 ⋅0,25
V a – V b=3,5V
Video-aulas: 
1) Força eletromotriz em circuitos: https://www.youtube.com/watch?v=P-gnSiahFaA
2) Força eletromotriz das pilhas: https://www.youtube.com/watch?v=llqco9mV728
Outras fontes de pesquisa:
1) http://www.fisica.ufjf.br/~radias/Fisica3/Cap25-CorrentesResistenciaeForcaEletromotriz.pdf
2) http://www.estudopratico.com.br/forca-eletromotriz-ddp-e-como-calcular/
3) http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/gerador/forca_eletromotriz_gerador/
4) http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/564/exercicios_fisica_eletrodinamica_geradores_gabarito.pdf
EXERCÍCIOS
1) Dado o circuito abaixo, no qual o resistor de 3 Ω está ligado à um gerador de fem 8V, com resistência
interna de 1Ω, determine :
a) a ddp entre os terminais A e B do gerador
b) o rendimento do gerador
2) Quando os terminais de uma pilha elétrica são ligados por um fio de resistência desprezível, passa por
ele uma corrente de 20 A. Medindo a ddp entre os terminais da pilha, quando ela está em circuito aberto,
obtém-se 1 V. Determine
a) a fem 
b) resistência interna r da pilha. 
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