2.-Circuitos-Eletricos-_-Introducao-e-resistores

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Disciplina: Eletrotécnica
Aula: Introdução a circuitos
Jaciara Carvalho
Circuito Elétrico 
É uma interconexão de elementos elétricos;
É o caminho percorrido por uma corrente elétrica graças a uma diferença de potencial.
 
Carga Elétrica
 Propriedade elétrica das partículas atômicas que compõem a matéria;
 Medida em coulombs (C);
 1C = 1/(1,602x10-19) = - 1,602x10-19 = 6,24x1018 elétrons;
 Não se pode criar e destruir carga, apenas transferi-la.
 
Corrente Elétrica
 É um fluxo de elétrons que circula por um condutor quando entre suas extremidades houver uma diferença de potencial. Esta diferença de potencial chama-se tensão. 
 É a taxa de variação da carga em relação ao tempo.
 .: 1 ampère = 1 coulomb/segundo
 
Diferença de Potencial ou Tensão
 Considere um aparelho que mantenha uma falta de elétrons e uma de suas extremidades e na outra um excesso. Este aparelho é chamado gerador e pode ser uma pilha comum. A falta de elétrons em um pólo e o excesso em outro origina uma diferença de potencial (d.d.p.) ou Tensão.
 É a energia necessária para mover 1C de carga através de um elemento.
 .: 1 volt = 1 joule/coulomb = 1 newton metro/coulomb 
 
Resistência 
 É a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica pelo mesmo, quando existe uma diferença de potencial aplicada.
 
Potência e Energia
 
Tipos de Circuito Elétrico 
 Circuito de Corrente Alternada 
O fluxo de elétrons que carrega a energia elétrica dentro de um fio não segue um sentido único. Ora os elétrons vão para a frente, ora para trás, mudando de rota 120 vezes por segundo.
Circuito de Corrente Continua
Fluxo constante e ordenado de elétrons sempre numa direção. 
Circuito elétrico
Para obtermos um circuito elétrico, são necessários três elementos: Gerador, Condutor e Carga.
GERADOR
Orienta o movimento
dos elétrons
CONDUTOR
Assegura a transmissão
da corrente elétrica.
CARGA
Utiliza a corrente elétrica
(transforma em trabalho)
Para que haja corrente elétrica
é necessário
que o circuito esteja fechado.
Gerador
Carga
Circuito elétrico
Introduzimos um interruptor
para abrir e
fechar o circuito
Gerador
Carga
Circuito elétrico
Gerador
Carga
ABERTO
Circuito elétrico
Gerador
Carga
FECHADO
Circuito elétrico
Elementos do Circuito
São os elementos básicos para a construção de um circuito;
Tipos:
Ativo: é capaz de gerar energia;
Passivo: não gera energia;
Elementos do Circuito
Elementos ativos:
Os elementos ativos mais importantes são as fontes de tensão ou corrente.
Tipos:
Fonte independente ideal: é um elemento ativo que fornece tensão ou corrente completamente independente das outras variáveis do circuito;
Fonte dependente (ou controlada) ideal: é um elemento ativo no qual a grandeza fornecida é controlada por outra tensão ou corrente.
Elementos do Circuito
Elementos ativos:
Elementos do Circuito
Elementos passivos:
Resistores:
 São dispositivos usados em circuitos elétricos, onde se aproveita a sua resistência para servir como carga;
 É representado pela letra R;
 Ex: Chuveiro elétrico, lâmpada incandescente, etc.
Indutores:
 São dispositivos elétricos que armazenam energia em forma de campo magnético;
 São conhecidos, também, como bobinas ou reatores;
 É representado pela letra L;
 Ex: Processamento de sinais, Transformadores.
Capacitores:
 São dispositivos que armazenam energia num campo elétrico;
 São constituídos por dois eletrodos ou placas que armazenam cargas opostas;
 É representado pela letra C;
 Ex: Fontes de energia.
Elementos do Circuito
Elementos passivos:
Ramos, nós e loops
Ramo:
 Representa um único elemento, tal como uma fonte de tensão ou um resistor.
Nó:
 É o ponto de conexão entre dois ou mais ramos.
Loop:
 É qualquer caminho fechado em um circuito.
 Tipos: dependentes e independentes
Ramos, nós e loops
b = l + n – 1
Onde, b é número de ramos
 l é número de loops independentes
 n é o número de nós
a
b
c
d
Grandezas Elétricas
Grandeza Símbolo Unidade
potência P W – watt
Resistência R Ω – ohm
Tensão V (E ou U) V – volts
Corrente I (i maiúsculo) A – ampère
Frequência f Hz – hertz
Energia w J - joule
Múltiplos e Submúltiplos 
Múltiplos Submúltiplos
Mega (106) Micro (10-6)
Kilo (103) Mili (10-3)
Hecto (102) Centi (10-2)
Deca (101) Deci (10-1)
Exemplos: 
Kilowatt, Kilovolt, Kiloampere.
MiliWatt, Milivolt, Miliampere.
Múltiplos e Submúltiplos 
Denominação
Fator X Unidade
Símbolo
Exemplo
Múltiplos
Mega (106)
1.000.000
M
Megawatt - MW
Kilo (103)
1.000
k
Kilowatt–kW
Hecto (102)
100
H
Hectowatt – HW
Deca (101)
10
Da
Decawatt – DaW
Submúltiplos
Deci (10-1)
0,1
d
Deciwatt – dW
Centi (10-2)
0,01
c
Centiwatt – cW
Mili (10-3)
0,001
m
Miliwatt – mW
Micro (10-6)
0,000001
µ
Microwatt–µW
Múltiplos e Submúltiplos 
LEIS BÁSICAS
Leis de Ohm
 
Leis de Ohm
Leis de Kirchhoff
 
Leis de Kirchhoff
 
Associação de Resistores
Associação dos Resistores
Associação em Série:
 Proporciona um único caminho à corrente elétrica;
 Sua resistência equivalente é igual a soma das resistências do circuito, ou seja:
Req: R1 + R2 + R3 + ...
 A tensão é dividida, ou seja:
V = R1.I + R2.I + R3.I + ...
Divisor de Tensão
 
Associação dos Resistores
Associação em Série:
Ex1: Duas resistências R1 = 1 Ω e R2 = 2 Ω estão ligadas em série a uma bateria de 12 V. Calcule: a) a resistência equivalente; b) a corrente total do circuito.
Ex2: Calcule a Resistência Equivalente do circuito abaixo:
Ex3: Se a Req = 28 Ω, qual o valor da resistência desconhecida?
Associação dos Resistores
Associação em Paralelo:
 A corrente de cada resistor dependerá apenas de sua resistência;
 Sua resistência equivalente é a:
1/Req: 1/R1 +1/R2 + 1/R3 + ...
 A corrente é dividida, ou seja:
I = V/R1 + V/R2 + V/R3 + ...
Divisor de Corrente
 
Associação dos Resistores
Associação em Paralelo:
Ex1: Um fogão elétrico, contém duas resistências iguais de 50 Ω. Determine a resistência equivalente da associação quando essas resistências forem associadas em paralelo.
Ex2: Calcule o valor da resistência R2, sabendo que a resistência equivalente da associação vale 4 Ω.
Ex3: Qual o valor da corrente elétrica quando você ligar só a chave A, só a B, só a C. E quando você ligar as três juntas?
Associação dos Resistores
Associação Mista:
 Há uma combinação de resistores em série e em paralelo;
Associação dos Resistores
Associação Mista:
Ex1: Determine o valor da Req
Ex2: Determine o valor da Req