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Física Geral e Experimental III Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti Instituto Tecnológico do Sudoeste Paulista Faculdade de Engenharia Elétrica – FEE Bacharelado em Engenharia Elétrica Aula 9 Eletrodinâmica: Corrente Elétrica e Resistência Elétrica IPAUSSU-SP 2012 Corrente Elétrica Onde: Q – carga elétrica – C(Coulomb) t – tempo - s(segundo) i – corrente elétrica – A(Ampère) 2 Corrente Elétrica Condutor sem ddp aplicada em suas extremidades. Movimento aleatório dos elétrons em direções diversas, por causa da agitação molecular (proporcional à temperatura) Condutor com ddp aplicada em suas extremidades. Surge um campo elétrico no interior do fio que interage com o campo elétrico de cada elétron, promovendo uma força eletrostática. O movimento aleatório dos elétrons em direções diversas ainda existe, mas é sobreposto ao movimento de arrasto dos elétrons dentro do condutor. Simulação 3 Sentidos da Corrente Elétrica É o que ocorre na realidade, o movimento de elétrons. Não existe movimento de prótons, mas permanece esta concepção por motivos históricos até hoje. Símbolo de uma Pilha (Gerador) Símbolo de uma Pilha (Gerador) 4 1. (Halliday, p.160) Durante os 4 minutos em que uma corrente de 5 Ampères atravessa um fio, (a) quantos coulombs e (b) quantos elétrons passam por uma secção reta do fio? Efeitos da Corrente Elétrica 6 Densidade de Corrente Elétrica (J) 7 Velocidade de Deriva de Corrente (vd) Densidade de corrente (A/m2) Densidade de carga dos portadores (C/m3) Velocidade dos elétrons sem corrente elétrica = 106m/s Velocidade dos elétrons com corrente elétrica = 10-5 ou 10-4m/s 8 1. (Halliday, p.160) Uma corrente de 1,2.10-10A atravessa um fio de cobre de 2,5mm de diâmetro. O número de portadores de carga por unidade de volume é 8,49.1028m-3. Supondo que a corrente é uniforme, calcule (a) a densidade de corrente e (b) a velocidade de deriva dos elétrons. Recomendo resolver o exemplo 26-5 página 150 do Halliday Resistência Elétrica (R) 10 Resistência (R) e Resistividade Elétrica () L A Simulação 11 Resistência (R) e Resistividade Elétrica () Resistividade do cobre em função da temperatura. 12 1. (Halliday, p.149) Uma amostra de ferro em forma de paralelepípedo tem dimensões 1,2cm x 1,2cm x 15cm. Uma ddp é aplicada à amostra entre as faces paralelas de tal forma que as faces são superfícies equipotenciais. Determine a resistência da amostra se as faces paralelas forem (1) as extremidades quadradas (1,2cm x 1,2cm); (2) as extremidades retangulares (1,2cm x 15cm)
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