Corrente Elétrica

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Corrente Elétrica e Circuitos de Corrente Contínua
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Saindo do equilíbrio eletrostático
Quando a carga varia no tempo o condutor já não mais está na condição de equilíbrio eletrostático.
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Modelo do Gás de Elétrons
Os elétrons mais fracamente ligados ao núcleo podem se desprender e se movem pelo sólido, sem perceberem a presença uns dos outros, aleatoriamente, com velocidades da ordem de 106m/s, com velocidade média nula.
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Aplicando um campo elétrico
Quando um campo elétrico externo é aplicado, os elétrons livres no condutor sofrem uma aceleração em virtude da força elétrica e adquirem uma velocidade na direção oposta à do campo. A energia cinética que adquirem é rapidamente dissipada nas colisões com os íons da rede cristalina do metal, atingindo uma velocidade constante denominada velocidade de migração ou de deslocamento.
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Velocidade de migração e corrente elétrica
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Definindo Corrente Elétrica
Sendo n o número de partículas livres portadoras de carga por unidade de volume num condutor de área da seção reta A:
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Unidade S.I. de corrente elétrica
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Cálculo da velocidade de deslocamento
Para um fio condutor típico, de cobre, de raio de 0,815 mm, percorrido pela corrente de 1A.
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Como calcular o número de elétrons livres por unidade de volume? 
Supondo que haja um elétron livre por átomo,então o número de elétrons livres por unidade de volume (n) é igual ao número de átomos por unidade de volume (na).
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Calculando na
m é a densidade, M é a massa molecular e Na é o número de Avogrado.
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Calculando vd
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Como se dá a condução?
Quanto tempo será necessário para que um elétron percorra a distância de um metro sendo a velocidade de deslocamento igual a 3,5 x 10-5 m/s?
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Muitos portadores se movem por pequenas distâncias
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O potencial do ponto a é maior ou menor do que o do ponto b?
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Por que o potencial diminui?
A energia está sendo perdida na forma de calor no choque dos elétrons com os íons da rede.
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Definindo resistência elétrica
Unidade S.I. de resistência elétrica:
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Lei de Ohm
Os materiais nos quais a resistência não depende da voltagem nem da corrente são chamados materiais ôhmicos.
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Materiais não ôhmicos
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Resistividade elétrica
Do mesmo modo que para a um capacitor definimos a constante dielétrica como inerente ao material, para a resistência também vamos definir uma quantidade que só depende do material. Escrevemos então a resistência como:
Onde  a resistividade do material e depende da temperatura.
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Fórmula aproximada da resistividade em função da temperatura
Para temperaturas próximas da temperatura ambiente se pode aproximar a variação da resistividade com a temperatura pela expressão:
Onde 20 é a resistividade em 200C e  é o coeficiente de temperatura da resistividade .
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Como fazer para interromper uma corrente elétrica?
 Eliminar ou desligar a fonte de força eletromotriz.
Se a energia é dissipada na forma de calor (efeito Joule) é necessário uma fonte de energia para manter o fluxo de cargas.
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Fontes de força eletromotriz - Baterias
Baterial ideal:
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Fontes de força eletromotriz - Baterias
Baterial real:
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Potência fornecida por uma bateria
Quando uma carga Q flui através da fonte de fem de voltagem , sua energia potencial aumenta de Q . A potência da fonte de fem é dada por: 
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Combinação de Resistores
Em série
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Combinação de Resistores
Em paralelo
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Combinação de resistores em paralelo
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E se o circuito não puder ser analisado em termos de uma resistência equivalente?
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Regras de Kirchhoff
Quando se percorre uma malha fechada de um circuito, as variações de potencial têm uma soma algébrica que é igual a zero.
Em qualquer nó do circuito, onde a corrente se divide, a soma das correntes que fluem para o nó é igual à soma das correntes que saem do nó.
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Quantas malhas e quantos nós existem no circuito abaixo?
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Análise de Circuitos por Simetria
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Os pontos c e d estão no mesmo potencial
Logo o resistor de 12 não tem nenhuma função no circuito e pode ser removido.
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Análise de Circuitos por Simetria
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Reescrevendo o circuito:
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Simplificado para
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E finalmente para
Com a resistência equivalente de 6.
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Circuitos RC
Um circuito com um capacitor e um resistor.
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Usando a lei das malhas para um instante t:
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Em t=0 Q=Q0
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Constante de tempo de um circuito RC:
=RC
Depois de um intervalo de tempo t=, a carga é Q=Q0exp(-1)=0,37Q0
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Descarga de um capacitor
Q
t
Q0
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Carga de um capacitor
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Em t=0 Q(t=0)=0
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Galvanômetro
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Amperímetro em um circuito
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Voltímetro em um circuito
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Como construir um amperímetro usando um galvanômetro
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Como construir um voltímetro usando um galvanômetro
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Como construir um ohmimetro usando um galvanômetro