Condutores, Isolantes e Medição de Corrente e Tensão

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CAPÍTULO 2
TENSÃO E CORRENTE
CONDUTORES E ISOLANTES
OS MATERIAIS NÃO CONDUTORES NÃO POSSUEM ELÉTRONS DE CONDUÇÃO
CORRENTE ELÉTRICA
CORRENTE ELÉTRICA
 (a) Um fio de cobre em equilíbrio
eletrostático. O fio inteiro possui o
mesmo potencial e o campo
elétrico é zero em todos os
pontos do fio.
 (b) Quando introduzimos uma
bateria no circuito, produzimos
uma ddp entre os pontos do fio
que estão ligados aos terminais
da bateria. Com isso, a bateria
produz um campo elétrico no
interior do fio, que faz com que as
cargas elétricas se movam no
circuito. Esse movimento de
cargas constitui uma corrente “i”.
CORRENTE ELÉTRICA
A corrente elétrica “i” é definida como:
Unidade de corrente no SI é C/s
Denominado de “ampère” ( A )
1 ampère = 1 A = 1 coulomb por 
segundo = 1 C/s
CORRENTE = Taxa líquida com que
as cargas fluem através de uma
seção transversal.
� =
��
��
 �� � =
�
�
 
� � = �, ��� � ���� ������ 
DENSIDADE DE CORRENTE – “J”
 A densidade de corrente pode ser
representada por linhas de
corrente cujo espaçamento é
inversamente proporcional a
densidade de corrente.
 A corrente, que é da esquerda
para a direita, passa de um
condutor mais largo para um
condutor mais estreito. Como a
carga é conservada, a
quantidade de carga e a
quantidade de corrente não pode
mudar; o que muda é a
densidade de corrente, que é
maior no condutor mais estreito.
DENSIDADE DE CORRENTE
EXERCÍCIO
FIGURA 2.7
EXERCÍCIO
EXERCÍCIO INDICADO 
Halliday Resnick Walker. Vol 3; capítulo: Carga corrente e resistência
 01- Existe uma corrente de 5,0 A em um resistor de 10 Ohms
que dura 4 minutos. (a) Quantos Coulombs e (b) quantos
elétrons atravessam qualquer seção transversal do resistor
neste intervalo de tempo?
 Res: (a) 1200 Coulombs (b) 7,5 x 10²¹ elétrons
EXERCÍCIO INDICADO 
 02- A densidade de corrente “J” em um fio cilíndrico de raio
“R” = 2,0 mm é uniforme na seção transversal do fio e vale
“J” = 2,0 x 105 A/m². Qual a corrente que atravessa a porção
externa do fio entre as distâncias radiais R/2 e R?
EXERCÍCIO INDICADO
 03- Um fusível em um circuito elétrico é projetado para
derreter, e desse modo abrir o circuito, se a corrente
exceder um valor predeterminado. Suponha que o
material a ser usado em um fusível se funda quando a
densidade de corrente atinge 440 A/cm². Que diâmetro
de fio cilíndrico deveria ser usado para fazer um fusível
que limitará a corrente a 0,50 A?
 Res: 0,38 mm
TENSÃO – FORÇA ELETROMOTRIZ
TENSÃO - VOLT
A UNIDADE DE TENSÃO OU DDP NO SI É O 
VOLT - V
TENSÃO
TENSÃO
FONTES DE TENSÃO
 O termo CC, é uma abreviação para corrente contínua
(em inglês direct current, dc), que engloba os diversos
sistemas elétricos nos quais há um sentido de cargas
unidirecional (uma direção).
FONTES DE TENSÃO
 Em geral, fontes de tensão CC podem ser divididas em três
tipos básicos:
 baterias (reação química ou energia solar),
 geradores (eletromecânica) e
 fontes de alimentação (retificação, um processo de
conversão a ser descrito em seus cursos).
FONTES DE TENSÃO
Baterias
FONTES DE TENSÃO
Baterias
FONTES DE TENSÃO
Geradores
FONTES DE TENSÃO
Fontes de alimentação
 A fonte de corrente contínua mais comum nos laboratórios
usa os processos de retificação e filtragem, procurando
obter uma tensão CC estável.
FONTES DE TENSÃO
Fontes de alimentação
FONTES DE TENSÃO
Células combustíveis
FONTES DE TENSÃO
Células combustíveis
CONDUTORES E ISOLANTES
 Se ligarmos fios construídos com materiais diferentes aos
terminais da mesma bateria e medirmos a corrente em
cada um deles, verificaremos que elas são diferentes.
 Muitos fatores, como densidade, mobilidade e
características de estabilidade do material que constitui o
fio explicam essas diferenças nos fluxos de carga.
 Entretanto, em geral, denominamos condutores os
materiais que permitem a passagem de um fluxo
intenso de elétrons com a aplicação de uma força
(tensão) relativamente pequena.
 Além disso, os átomos dos materiais que são bons
condutores possuem apenas um elétron na camada
de valência (camada mais distante do núcleo).
CONDUTORES E ISOLANTES
CONDUTORES E ISOLANTES
CONDUTORES E ISOLANTES
SEMICONDUTORES
 Os semicondutores constituem um
determinado grupo de elementos químicos
cujas características elétricas são
intermediárias entre as dos condutores e
as dos isolantes.
 Os materiais semicondutores possuem
quatro elétrons em sua camada mais
externa (camada de valência).
AMPERÍMETROS E 
VOLTÍMETROS
 É importante saber medir os níveis de corrente e de tensão
de um sistema elétrico para verificar seu funcionamento,
identificar defeitos e investigar efeitos que possam ocorrer
e que seriam impossíveis de serem previstos em uma
análise teórica.
 Como o próprio nome indica, os amperímetros são
utilizados para medir a intensidade da corrente, e os
voltímetros, a diferença de potencial entre dois pontos.
 Se os níveis de corrente forem em geral da ordem de
miliampères, o instrumento usado será denominado
miliamperímetro, e se os níveis de corrente estiverem na
faixa de microampères, o instrumento usado será um
microamperímetro.
AMPERÍMETROS E 
VOLTÍMETROS
AMPERÍMETROS E 
VOLTÍMETROS
AMPERÍMETROS E 
VOLTÍMETROS
AMPERÍMETROS E 
VOLTÍMETROS
EXERCÍCIO
ATIVIDADE 
DE 
LABOTATÓRIO