Aula 01 - Eletricidade Básica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
ESCOLA DE MINAS 
ELETRICIDADE 
BÁSICA 
Professor: Me. Fábio Alexandre Martins Monteiro 
 
Sala 127 
eng.fabiomonteiro@gmail.com 
Ouro Preto 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Átomos e sua Estrutura 
 
• Uma compreensão básica dos conceitos fundamentais de 
eletricidade requer um determinado nível de familiaridade 
com o átomo. 
 
• Átomo possui em seu núcleo prótons (carga elétrica 
positiva) e nêutrons (não possuem carga). Ao redor do 
núcleo há elétrons (carga elétrica negativa). 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Átomos e sua Estrutura 
 
• O cobre é o material mais comumente usado para o fluxo de 
elétrons, devido em sua distribuição eletrônica um elétron 
ficar sozinho na ultima camada. 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Tensão 
 
• Toda fonte de tensão é estabelecida com a simples criação 
de uma separação de íons positivos (cargas positivas) e de 
íons negativos (elétrons livres – cargas negativas). 
Região 
Polo Positivo 
Região 
Polo Negativo 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Tensão 
 
• Exemplos fonte de tensão 
− baterias (pilha) → reações químicas 
 
 
 
− Geradores → reações eletromagnéticas 
 
• Símbolo: 
 
• Unidade: volts (V) 
E1
-
+
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
Região 
Polo Positivo 
Região 
Polo Negativo 
 Corrente 
 
• É um reação à tensão aplicada; 
 
• Movimento ordenado de elétrons (Fluxo de elétrons). 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Corrente 
 
• Sentido convencional da corrente é oposto ao sentido do 
fluxo de elétrons. 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
𝑅 =
ρ. 𝐿
𝐴
 (ohms, Ω) 
• Símbolo do resistor: 
R
ou 
R
Eletricidade Básica 
 Resistência elétrica 
 
• É a oposição ao fluxo de elétrons; 
 
• Depende de 3 fatores: 
− Material – resistividade (ρ). Unidade: ohms.m; 
− Comprimento (l). Unidade: m; 
− Área transversal (A). Unidade: m². 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Elementos de Circuitos Elétricos 
 
• Elementos ativos: fornecem corrente ao circuito. 
− Corrente circula do menor potencial elétrico (-) para o de 
maior potencial elétrico (+). Exemplos: fontes de tensão. 
 
• Elementos passivos: recebem corrente do circuito. 
− Corrente circula do maior potencial elétrico (+) para o de 
menor potencial elétrico (-). Exemplos: resistores. 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
𝐸 = 𝑅. 𝐼 
• Símbolo E para fontes de tensão. 
 
• Símbolo V para as quedas de 
tensão nos componentes. 
Eletricidade Básica 
 Lei de Ohm 
 
• Relaciona a diferença de potencial (tensão) aplicada a um 
condutor com a intensidade da corrente produzida e a 
resistência do condutor. 
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𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1+ 𝑅2 
R2R1
A B
C
+ VAC - + VCB -
𝑉𝐴𝐵 = 𝑉𝐴𝐶 + 𝑉𝐶𝐵 
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Associação de resistências elétrica 
 
 
• Em série: 
• Em paralelo: 
𝑅𝑒𝑞 =
𝑅1. 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2
 
𝑉𝐴𝐵 = 𝑉𝑅1 = 𝑉𝑅2 
R2
R1
BA + VAB -
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• Estrela - Triângulo: 
𝑅𝐵 =
𝑅1. 𝑅2+ 𝑅1. 𝑅3+ 𝑅2. 𝑅3
𝑅1
 
𝑅𝐶 =
𝑅1. 𝑅2+ 𝑅1. 𝑅3+ 𝑅2. 𝑅3
𝑅3
 
𝑅𝐴 =
𝑅1. 𝑅2 + 𝑅1. 𝑅3+ 𝑅2. 𝑅3
𝑅2
 𝑅1 =
𝑅𝐴. 𝑅𝐶
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶
 
𝑅2 =
𝑅𝐵. 𝑅𝐶
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶
 
𝑅3 =
𝑅𝐴. 𝑅𝐵
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶
 
RC
RA RB
R1 R2
R3
A B
C
A B
C
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
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• Estrela - Triângulo: 
− Exemplo: Calcule a resistência equivalente e a corrente i. 
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
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R
+ VAB -
VA VBIconv.
Ielétrons
𝑃 = VAB.I = R.I² = VAB²/R 
𝑃 : potência elétrica, unidade: em watts (W) 
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Potência Elétrica 
 
− Quando uma corrente elétrica é estabelecida entre dois 
pontos de um circuito há uma potência elétrica. 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
𝑊 = P.t 
𝑊 : é a energia consumida ou fornecida, e é dada em watts-
segundos (Ws), ou joules (J) 
 Energia Elétrica 
 
• É dada pela potência elétrica utilizada em determinado 
período de tempo. 
• A energia elétrica é normalmente medida em kWh: 
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑘𝑊ℎ =
𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎(𝑊)
1000
.
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜(𝑠)
3600
 
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A
I1
I2
I3
I5
I4
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
𝐼1 + 𝐼4 = 𝐼2 + 𝐼3 + 𝐼5 
 1ª Lei de Kirchhoff 
 
• Lei dos nós ou Lei de Kirchhoff das correntes; 
 
• A soma das correntes que entram em um nó é igual à soma 
das correntes que saem do nó. 
 
• Um nó não acumula carga. 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
+
-
VAB
A
B
I
R1 R2 R3
A
B
IR1 IR2 IR3
𝐼 = 𝐼𝑅1 + 𝐼𝑅2 + 𝐼𝑅3 
 Exemplo 1ª Lei de Kirchhoff: 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
−𝑉 + 𝑅1. 𝐼 + 𝑅2. 𝐼 + 𝑅3. 𝐼 = 0 
R2R1
A CB
+ - + -
R3
+ -
D
+
-
V
A
D
I
 2ª Lei de Kirchhoff 
 
• Lei das Malhas ou Lei de Kirchhoff das tensões 
 
• A soma das quedas ou elevações de tensão em torno de um 
caminho fechado (ou malha fechada) é zero. 
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 Associação de resistências elétrica em série: 
𝑉𝐴𝐷 = 6𝑉
𝑅1 = 3Ω
𝑅2 = 1Ω
𝑅3 = 2Ω
 
 
𝐼 =?
𝑉𝐴𝐵 =?
𝑉𝐵𝐶 = ?
𝑉𝐶𝐷 =?
 
R2R1
A CB
+ VAB - + VBC -
R3
+ VCD -
D
+
-
VAD
A
D
I
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Exemplo 
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 Associação de resistências elétrica em paralelo: 
𝐸𝐴𝐵 = 6𝑉
𝑅1 = 4Ω
𝑅2 = 4Ω
𝑅3 = 2Ω
 
 
𝐼 =?
𝐼𝑅1 =?
𝐼𝑅2 = ?
𝐼𝑅3 =?
 
+
-
VAB
A
B
I
R1 R2 R3
A
B
IR1 IR2 IR3
ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Exemplo 
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ELETRICIDADE BÁSICA 
Eletricidade Básica 
 Referência Bibliográfica 
 
 BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Introdução à Análise de 
Circuitos. Ed. Pearson, 2011; 
• Capítulo 2 – Tensão e Corrente; 
• Capítulo 4 – Lei de Ohm, Potência e Energia; 
• Capítulo 5 – Circuitos em Série; 
• Capítulo 6 – Circuitos em Paralelo.