Aula 2

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Física
Professor: Mateus cunha
POTÊNCIA E ENERGIA ELÉTRICA
Potência
É a capacidade de realizar trabalho, ou transformar energia por unidade de tempo; ou seja transformar a energia elétrica em outros tipos de energia.
A potência é proporcional a tensão e a corrente aplicada a um resistor, logo:
P = U x I
P = potência em watts (W)
U = tensão em volts (V)
I = corrente
Potência em função da resistência e corrente
P = R x I²
Potência em função da tensão e resistência
P = U²/R
Energia Elétrica
É a potência dissipada durante um intervalo de tempo.
E = P x t
E = energia em joules
P = potência em watts
t = tempo em segundos
Como a unidade de energia é muito pequena, normalmente se utiliza o quilowatt – hora (kWh).
Exemplos
A corrente solicitada por um motor de corrente contínua é de 75A. A tensão nos terminais do motor é 230 Volts. Qual é a potência de entrada do motor em kW ?
Um gerador de corrente contínua apresenta os seguintes dados entre as características: 1500 kW e 220 V. Qual é a sua corrente nominal ?
Um chuveiro consome 30 A para produzir uma potência de 6500 W. Com estes dados, calcule a tensão necessária para essa potência.
LEIS DE OHM
4 - Um resistor de 100 Ω é percorrido por uma corrente elétrica de 20 mA. Calcule a ddp entre os terminais do resistor, em volts.
5 - Um resistor ôhmico, quando submetido a uma ddp de 40 V, é atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 20 A. Quando a corrente que o atravessa for igual a 4 A, qual será a ddp, em volts, nos seus terminais.
2° lei de ohm – a resistência é diretamente proporcional a resistividade física do material e o comprimento, e inversamente proporcional a área da seção transversal.
6 - Calcule a resistividade de um condutor com ddp 100 V, intensidade de 10 A, comprimento 80 m e área de seção de 0,5 mm2.
7 – Sabendo que a resistividade do cobre é aproximadamente 1,7x10-2 Ω.mm²/m, calcule a resistência de um condutor com 5 mm de diâmetro e 4 metros de comprimento.
Associação de Resistores
Os circuitos pode ser interligados com dois ou mais resistores, em série, em paralelo ou misto (série e paralelo).
Devemos saber analisar os circuitos, e qual o efeito dos resistores no circuito.
Associação em Série
Na associação em série podemos afirmar que a corrente em cada resistor é a mesma, e a tensão varia de acordo com o resistor. Para cálculo da resistência total ou equivalente, devemos somar as resistências de cada resistor.
Então:
Req = R1 + R2 + R3 + … + Rn
Como a corrente é a mesma em todas as resistências, podemos calcular a tensão pela fórmula:
V1 = R1.I1
V2 = R2.I2
Associação em Paralelo
Na associação em paralelo, podemos afirmar que a tensão é a mesma nos resistores e a corrente varia de acordo com o resistor. Para cálculo da resistência total ou equivalente devemos, utilizar a fórmula:
Como a tensão é a mesma em todas as resistências, podemos calcular a corrente pela fórmula:
I1 = U1.R1
I2 = U2.R2
Associação Mista
Por possuir associações em série e em paralelo, o cálculo da resistência total ou equivalente, vai variar de caso a caso.
8 – Calcule a resistência equivalente em cada circuito, a corrente e a tensão em cada resistência:
a) 
b)
c) 
Geradores – Fornecem tensão ao circuito.
Receptor – Recebem tensão do circuito.
MÉTODO DE POUILLET
9 - Calcule a corrente do circuito.
LEIS DE KIRCHHOFF
São utilizadas em circuitos mais complexos, como circuito com mais de uma fonte. Para estudar esses circuitos é necessário definir o que são nós e malhas.
Nó: é um ponto onde três (ou mais) condutores são ligados.
Malha: é qualquer caminho condutor fechado.
Analisando a figura, vemos que os pontos A e D são nós, mas B, C, E e F não são. Identificamos neste circuito 3 malhas definidas pelos pontos: AFED, ADCB e BFEC.
1° Lei de Kirchhoff (lei dos nós) - Em qualquer nó, a soma das correntes que o deixam, é igual a soma das correntes que chegam até ele. 
No nó ao lado, podemos afirmar
que: i3 = i1 + i2
2° Lei de Kirchhoff ( Lei das Malhas) - A soma algébrica das tensões em um percurso fechado é nula.
Considerações: 
O sentido da corrente deve ser inicialmente arbitrado, e o sinal final definirá se o sentido está correto.
Na multiplicação R.I, o sinal da corrente ficará negativo, caso esteja percorrendo no sentido contrário.
Ao sair do ponto, ao se passar por uma fonte de tensão, se a entrada for do lado negativo, a tensão será negativa.
10 – No circuito abaixo calcule as correntes nas malhas e os seus respectivos sentidos.
11 – No circuito abaixo calcule as correntes nas malhas e os seus respectivos sentidos.
PONTE DE WHEATSTONE
A ponte de Wheatstone é um circuito formado por quatro resistores ligados em série e paralelo, conectados por um galvanômetro;
A ponte de Wheatstone pode ser usada para determinar uma resistência elétrica desconhecida;
Para determinar a resistência desconhecida, é necessário que a ponte de Wheatstone esteja em equilíbrio, isto é, a corrente no galvanômetro deve ser nula;
Se a ponte de Wheatstone estiver em equilíbrio, então podemos igualar o produto cruzado das resistências.
12 - Uma ponte de Wheatstone em equilíbrio contém as seguintes resistências: R, 2R, 40 Ω e 20 Ω. Determine o módulo da resistência R.
Obrigado !!!