Física III - Circuitos

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Circuitos de Corrente Contínua – Força Eletromotriz
Um dispositivo capaz de manter a
diferença de potencial constante
entre seus terminais denomina-se
Fonte de Força Eletromotriz (fem).
Uma fonte de força eletromotriz
conectada a dispositivos que
absorvam a energia fornecida
pela fem constitui um Circuito
Elétrico.
Em um circuito elétrico simples,
a fem realiza um trabalho sobre
os portadores de carga e mantém
uma corrente “estacionária”.
circuito elétrico simples
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Pilhas e baterias
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Pilhas e baterias
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Pilhas e baterias
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Pilhas e baterias
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Pilhas e baterias
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Circuitos de Corrente Contínua 
Cálculo da corrente num circuito de malha única
malha única
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Circuitos de Corrente Contínua 
Cálculo da corrente num circuito de malha única
Se percorrermos o circuito em um sentido qualquer, ao
voltarmos ao ponto de partida deveremos encontrar o valor do potencial original.
Segunda Lei de Kirchhoff:
A soma algébrica das variações de potencial, encontradas em todos os pontos ao longo de um percurso completo do circuito, deve ser igual a ZERO.
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Circuitos de Corrente Contínua 
Cálculo da corrente num circuito de malha única
Fonte de fem real, com uma
resistência interna.
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Circuitos de Corrente Contínua
Diferença de Potencial
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Circuitos de Corrente Contínua – Diferença de Potencial
Exercício 1
Qual é a corrente no circuito da Fig. a? As fems e as resistências tem os seguintes valores:
1=2,1V, 2=4,4 V 
r1=1,8 , r2=2,3 , R=5,5 
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Circuitos de Corrente Contínua – Diferença de Potencial
Exercício 2
(a) Qual a diferença de potencial entre os pontos a e b na fig. a? (b) Qual a diferença de potencial entre os pontos a e c na fig. a?
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Associação de resistências em série
 Suponha que duas lâmpadas estejam ligadas a uma pilha, de tal modo que haja apenas um caminho para a corrente elétrica fluir de um pólo da pilha para o outro, dizemos que as duas lâmpadas estão associadas em série. 
Evidentemente, podemos associar mais de duas lâmpadas dessa maneira, como em uma arvore de Natal, onde geralmente se usa um conjunto de várias lâmpadas associadas em série. 
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Associação de resistências em série
 Em uma associação em série de resistências observam-se as seguintes características: 
- Como há apenas um caminho possível para a corrente, ela tem o mesmo valor em todas as resistências da associação (mesmo que essas resistências sejam diferentes). - Se o circuito for interrompido em qualquer ponto, a corrente deixará de circular em todo o circuito. - Quanto maior for o número de resistências ligadas em série, maior será a resistência total do circuito. Logo, se mantivermos a mesma voltagem aplicada ao circuito, menor será a corrente nele estabelecida. - A resistência única R, capaz de substituir a associação de várias resistências R1, R2, R3, etc., em série, é denominada resistência equivalente do conjunto.
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Associação de resistências em paralelo
 Se duas lâmpadas forem associadas de tal maneira que existam dois caminhos para a passagem da corrente de um pólo da pilha para o outro dizemos que as lâmpadas estão associadas em paralelo.
Evidentemente, podemos associar mais de duas lâmpadas (ou outros aparelhos) em paralelo, abrindo vários caminhos para a passagem da corrente (isso acontece, por exemplo, com os aparelhos eletrodomésticos). 
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Associação de resistências em paralelo
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Circuitos de Corrente Contínua
Resistores em série
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Circuitos de Corrente Contínua
Resistores em paralelo
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Circuitos de Corrente Contínua
Resistores em série e em paralelo
Exercício 3
 (a) Ache a resistência equivalente da associação mostrada na fig. a, usando os valores R1=4,6 , R2=3,5  e R3=2,8 . (b) Qual é o valor da corrente através de R1 quando uma bateria de 12,0 V é ligada aos pontos a e b?
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Circuitos de Corrente Contínua
Resistores em Série e em Paralelo
Exercício 4
A Fig. a mostra um cubo feito com 12 resistores, cada um de resistência R. Ache R12, a resistência equivalente entre os dois extremos de uma aresta do cubo.
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos de malhas múltiplas
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos de malhas múltiplas
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos de malhas múltiplas
Exercícios 5 e 6
A figura mostra um circuito cujos elementos têm os seguintes valores
1 = 2,1 V, 2 = 6,3 V,
R1 = 1,7  , R2 = 3,5 .
Ache as correntes nos três ramos do circuito.
Qual a diferença de potencial entre os pontos a e b da figura?
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Circuitos de Corrente Contínua
Instrumentos de medição
Amperímetro
e Voltímetro
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Circuitos de Corrente Contínua
Instrumentos de medição
Potenciômetro
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
Constante de tempo capacitiva
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
Curva de carga
Curva de descarga
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
Exercício 7
Um resistor R ( = 6,2 ) e um capacitor C ( = 2,4 F) são ligados em série, juntamente com uma bateria de 12 V, de resistência interna desprezível. (a) Qual é a constante de tempo capacitiva deste circuito? (b) Em que instante depois de a bateria ser ligada a diferença de potencial nos terminais do capacitor é 5,6 V?
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
Exercício 8
Um capacitor C descarrega através de um resistor R. (a) Quando a carga diminui até a metade do seu valor inicial, quanto tempo, usando a constante de tempo como unidade, terá transcorrido? (b) Usando a mesma unidade de tempo do item (a), quanto tempo será necessário para a energia armazenada cair a metade do seu valor inicial?
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Circuitos de Corrente Contínua
Circuitos RC
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