Fórmulas de Física I - Parte II

Prévia do material em texto

Créditos: Otávio da Silva Cavalcante 
Fórmulas de Física - Parte II 
Q = C . U 
Capacitância ou capacidade elétrica (C) 
 
𝐂 =
𝐐
𝐕
 
 
S.I. = F (Farad) 
Q = carga elétrica 
V = potencial elétrico 
 
Capacitância num condutor esférico (C) 
 
𝐂 =
𝐑
𝐊𝟎
 
 
R = raio 
 
Capacitor plano de faces paralelas 
 
𝐂 = 𝛜𝟎.
𝐀
𝐝
 
 
Dielétrico 
 
𝛆 = 𝐊. 𝛆𝟎 
 
K = constante dielétrica 
 
Nova capacitância 
 
𝐂′ = 𝐊. 𝐂 
 
Cabo coaxial – capacitor cilíndrico 
 
Capacidade elétrica (C) 
 
𝐂 =
𝑸
𝑼
 
 
Potencial elétrico 
 
𝐂 =
𝟐𝛑𝐋𝛆𝟎
𝐥𝐧 (
𝐫𝟐
𝐫𝟏
)
 
L = comprimento do cabo coaxial 
r1= raio interno 
r2= raio externo 
Créditos: Otávio da Silva Cavalcante 
 
Energia potencial elétrica (Ep) 
 
𝐄𝐩 =
𝐐²
𝟐𝐂
 
 
𝐄𝐩 =
𝐐. 𝐕
𝟐
 
 
𝐄𝐩 =
𝐂. 𝐕²
𝟐
 
 
Associação de capacitores 
 
Série: 
 
Q = Q1 = Q2 = Q3 U = U1 + U2 + U3 
 
𝟏
𝐂𝐬
= 
𝟏
𝐂𝟏
+ 
𝟏
𝐂𝟐
+ 
𝟏
𝐂𝟑
 
 
𝐂𝐬 = 
𝐂𝟏 . 𝐂𝟐
𝐂𝟏 + 𝐂𝟐
 
 
Pararelo 
 
U = U1 = U2 = U3 Q = Q1 + Q2 + Q3 
Cp= C1 + C2 + C3 
 
Densidade de energia (ue) do campo eletrostático 
 
𝐮𝐞 = 
𝟏
𝟐
 . 𝛆𝟎 . 𝐄² 
 
E = campo elétrico 
S.I = 
J
m³
 
 
Circuito R.C. 
Descarga de um capacitor 
 
𝐐𝟎 = 𝐂 . 𝐕𝟎 
 
Para t = 0 → 1º Lei de Ohm 𝐢𝟎 = 
𝐕𝟎
𝐑
 → 𝐢𝟎 = 
𝐐𝟎
𝐑 .𝐂
 
Para t qualquer → 𝐢 = − 
𝐝𝐐
𝐝𝐭
 
 
 
 
 
Créditos: Otávio da Silva Cavalcante 
Regra das malhas de kirchhoff 
 
𝐐 = 𝐐𝟎 . 𝐞
−𝐭 𝛕⁄ 
 
𝐢 = 𝐢𝟎 . 𝐞
−𝐭 𝛕⁄ 
 
𝛕 = 𝐑 . 𝐂 
 
𝜏 = constante de tempo 
 
Carga de um capacitor 
 
Para t = 0 → 𝐢𝟎 = 
𝛆
𝐑
 
Para t qualquer → 𝐢 = 
𝐝𝐐
𝐝𝐭
 
Para i = 0 → 𝐐𝐟 = 𝐂. 𝛆 
 
𝐐 = 𝐐𝐟 . (𝟏 − 𝐞
−𝐭 𝛕⁄ ) 
 
𝐢 = 𝐢𝟎 . 𝐞
−𝐭 𝛕⁄ 
 
Geradores 
 
U = ddp (V) 
Ɛ = fem (força eletromatriz) (V) 
r = resistência interna do gerador (Ω) 
i = corrente elétrica (A) 
 
𝛆 = 
𝛕
𝐪
 
 
τ = trabalho 
q = carga elétrica 
S.I. = V (Volt) 
 
Potencias no gerador 
 
Pt = potência total 
Pu = potência útil 
Pd = potência dissipada 
 
Créditos: Otávio da Silva Cavalcante 
Pt = Pu + Pd 
 
Pu= Ɛ . i 
 
Pu = U.i 
 
Pd = r . i² 
 
Equação do Gerador 
 
U = Ɛ – r . i 
 
Gerador ideal 
 
r = 0 → U = Ɛ 
 
Gerador em circuito 
 
Aberto: i = 0 → U = Ɛ 
 
Corrente de curto-circuito (icc) 
 
𝐢𝐜𝐜 = 
𝛆
𝐫
 
 
Curta característica do gerador 
 
𝐭𝐠𝛂 = 𝐫 
 
Rendimento do gerador (ƞ) 
 
𝛈 = 
𝐔
∈
 
 
Lei de Pouillet 
 
𝐢 = 
𝛆
𝐫 + 𝐑
 
 
Máxima Transferência de Potencia num gerador 
 
𝐔𝐦á𝐱 = 
𝛆
𝟐
 
 
R = r Ƞ = 50%
Créditos: Otávio da Silva Cavalcante 
Potência útil 
 
𝑷𝒖 = 
Ɛ𝟐
𝟒𝒓
 
 
Receptores 
Pu = Ɛ’ . i 
Pd = r’ . i² 
Pt = U . i 
 
Equação do receptor 
 
U = Ɛ’ + r’ . i 
 
 
Rendimento do receptor (ƞ) 
 
Ƞ =
𝛆′
𝐔
 
 
Circuito Gerador – Receptor 
 
𝐢 = 
𝛆 − 𝛆′
𝐫 + 𝐫′
 
 
Com resistência externa R 
 
𝐢 = 
𝛆 − 𝛆′
𝐑 + 𝐫 + 𝐫′
 
 
Prefixos: 
10-12 = p = pico 
10-9 = n = nano 
10-6 = μ = mili 
10-3 = m = kilo 
10-2 = c = centi 
10-1 = d = deci 
103 = k = kilo 
106 = M = mega 
109 = G = giga 
1012 = T = Tera 
 
K0 = 9 x 109 N.m²/C² 
Ɛ0 = 8,85 x 10-12 F/m