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Estudo Independente: 21/03/2014 Aplicação dos teoremas dos circuitos elétricos em situações problema. Teorema de Thevenin Em 1883 M. Leon Thevenin enunciou o seguinte teorema: “Qualquer estrutura linear ativa pode ser substituída por uma única fonte de tensão Vth em série com uma resistência Rth”. Na prática, isso significa que qualquer circuito pode ser representado conforme mostra a figura 6.6 Dado um circuito A qualquer, calcula-se o equivalente de Thevenin entre dois pontos ‘A’ e ‘B’, da seguinte forma: - Vth é a tensão medida nos terminais ‘A’ e ‘B’ do circuito A; - Rth é a resistência entre os terminais ‘A’ e ‘B’ com todas as fontes do circuito A anuladas. Teorema de Norton Em 1933, E. L. Norton enunciou o seguinte teorema: “Qualquer estrutura linear ativa pode ser substituída por uma única fonte de corrente IN em paralelo com uma resistência RN”. Esse teorema é o dual ao Teorema de Thevenin e, na prática, diz que um circuito qualquer pode ser representado conforme mostra a figura 6.14. Dado um circuito A qualquer, calcula-se o equivalente de Norton, entre dois pontos ‘A’ e ‘B’, da seguinte forma: - IN é a corrente que passa por um curto-circuito aplicado nos terminais ‘A’ e ‘B’. - RN é calculado da mesma maneira que Rth. Estudo Independente: 07/02/2014 Conceituar as grandezas básicas no estudo e circuitos elétricos, bem como as unidades e definição matemático-física. Tipos de Tensão A tensão elétrica pode ser contínua (CC) ou alternada (CA), conforme a figura abaixo. Uma tensão contínua é aquela cujo campo elétrico que a origina não varia. Já uma tensão alternada é aquela cujo campo elétrico que a origina inverte seu sentido periodicamente. A tensão CA mais utilizada é de característica senoidal. Na prática, encontramos tensão CC em pilhas e baterias e tensão CA na grande maioria dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica, como por exemplo em nossas casas, por motivos que veremos mais adiante. Medição de Tensão Denomina-se Voltímetro o instrumento capaz de medir a tensão elétrica. Possui dois terminais e deve ser ligado sempre em paralelo com a carga a fim de medir a tensão aplicada sobre a mesma, conforme a figura abaixo. Carga é todo equipamento ou dispositivo que consome energia elétrica realizando trabalho. A fim de medir a tensão sem interferir características originais do circuito, o voltímetro possui alta resistência (oposição à circulação de cargas elétricas). Corrente Elétrica Corrente elétrica em um condutor é o movimento ordenado de suas cargas livres devido à ação de um campo elétrico estabelecido no seu interior pela aplicação de uma ddp entre dois pontos desse condutor. Chama-se condutor o material ou a substância que possui portadores de cargas livres, isto é, cargas que são facilmente movimentadas quando sujeitas à ação de forças originadas por um campo elétrico que atue em seu interior. Sentido da Corrente Por convenção, o sentido da corrente é o deslocamento das cargas livres positivas do condutor, ou seja, o mesmo do campo elétrico que a mantém. É chamada corrente convencional a corrente de cargas positivas num condutor metálico, enquanto que a corrente real é a corrente das cargas livres negativas, isto é, dos elétrons. Intensidade da Corrente É a quantidade de carga que atravessa a seção transversal de um condutor na unidade de tempo. No SI, sua unidade é o Ampère (A), em homenagem ao físico francês André Marie Ampère. (1A = 1C/s). Tipos de Corrente Uma vez que a corrente elétrica em um condutor é devida ao campo elétrico criado pela aplicação de tensão, o comportamento da corrente tende a acompanhar o comportamento da tensão. Assim, a corrente elétrica pode ser contínua (CC), quando aplicada uma tensão CC, ou alternada (CA), quando aplicada uma tensão CA. Efeitos da Corrente Elétrica → Efeito Joule: É o efeito térmico de uma corrente elétrica de condução; isto é, é o aquecimento que observamos num condutor devido à passagem dessa corrente por ele. É resultante da maior vibração dos átomos do condutor em razão dos choques entre os elétrons livres em movimento e esses átomos. → Efeito Magnético: Quando qualquer condutor é percorrido por uma corrente elétrica, a região do espaço que envolve o condutor é modificada pela passagem dela. Chamamos campo magnético à região em torno do condutor modificada pela presença da corrente elétrica, e de efeitos magnéticos da corrente elétrica aos efeitos resultantes da existência desse campo magnético. → Efeitos Químicos: São diversas reações químicas provocadas pela passagem da corrente elétrica num eletrólito. → Efeito Luminoso: Certos gases, ao serem percorridos por uma corrente elétrica, se ionizam e emitem luz. A essas emissões de luz chamamos efeito luminoso da corrente elétrica. → Efeito Fisiológico: A corrente elétrica, ao percorrer o corpo de um animal, provoca efeitos chamados efeitos fisiológicos da corrente elétrica, que dependendo da intensidade da corrente provocam contrações musculares e reações químicas nos tecidos. Medição de Corrente Denomina-se Amperímetro o instrumento capaz de medir a corrente elétrica. Possui dois terminais e deve ser ligado sempre em série com a carga a fim de medir a corrente que passa sobre a mesma. A fim de medir a corrente sem interferir nas características originais do circuito, o amperímetro possui baixa resistência (oposição à circulação de cargas elétricas). Resistência Elétrica É a dificuldade que um material condutor apresenta à passagem da corrente elétrica. Matematicamente a resistência de um condutor é dada pela constante de proporcionalidade igual a razão entre a tensão (ddp) mantida entre os terminais deste condutor e a intensidade da corrente por ela ocasionada. cujo símbolo é Ω, sendo 1Ω = 1V/A. O instrumento de medição de resistência é o ohmímetro, que deve ser ligado em paralelo com o elemento o qual devemos medir. Quando um elemento apresenta resistência nula dizemos que este representa um curto-circuito. Quando um elemento apresenta resistência infinita dizemos que este representa um circuito aberto. Fanor Professor: Raimundo Cesar Cadeira: Circuitos Elétricos Aluno: Yago Augusto Costa Pereira Matricula: 13113425 Turno: Manhã Estudos Independentes Fortaleza, Ceará
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