Corrente electrica continua

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Escola Primária e Secundária S.O.S 
HermannGmeiner 
 
 
TRABALHO DE INVESTIGAÇÃO 
 
 
 
 
 
Disciplina: Física 
TEMA: Corrente elétrica continua 
Classe: 11ª 
Turma: B 
 
 
 
 
 
Discente: 
Kathelyn Bernardo N’chikoko : 15 
 
 
 
 
 
Docente : dr. António Carlos Manheia 
 
Maputo, aos 14 Julho de 2018 
ÍNDICE 
I. Introdução………………………………………………………………………..…... 3 
1. Corrente eléctrica contínua………………………………………………….…………4 
1.1.Definição……………………………………………………………..……………..……4 
1.2.Sentido da corrente elétrica ………………………………………….…………………..4 
1.3.Intensidade da Corrente ……………………………………….…….…………………..4 
1.4.Lei de ohm …………………………………………………………….………………..4 
1.4.1. Interpretação da resistência elétrica……………………………….……………..5 
1.5.Circuitos eléctricos ………………………………………………………....…………..5 
1.5.1. Circuitos Elétricos em Série e Paralelo…………………………….……………..5 
1.5.1.1.Circuito em Série…………………………………………………….……..……..5 
1.5.1.2.Circuitos em Paralelo………………………………………………….…………..5 
1.6.Trabalho e potência da corrente eléctrica contínua………………………….…………..6 
1.7.Forca eletromotriz………………………………………………………………………..6 
1.8.Lei de ohm para um circuito fechado ………………………………………..…………..6 
1.9. Leis de kirchhoff………………………………………….………………….…………..7 
1.9.1. Primeira lei de kirchhoff……………………………………………….…………..8 
1.9.2. Segunda lei de kirchhoff……………………………………………….…………..8 
II. Conclusão………………………………………………………………….…………..9 
III. Bibliografa …………………………………………………………………………...10 
 
Introdução 
 
A Ciência Eléctrica estuda o fenómeno da existência e interacção entre cargas eléctricas. Tal 
como a massa, a carga eléctrica é uma propriedade fundamental da matéria que se manifesta 
através de uma interacção, designadamente através de uma força. No entanto, a carga eléctrica 
apresenta a particularidade de se manifestar através de uma força que tanto pode ser de atracção 
como de repulsão, ao contrário daquela manifestada pelas massas, que, como se sabe, é apenas 
de atracção. A lei fundamental da Ciência Eléctrica é a Lei de Coulomb. Esta lei estabelece 
que duas cargas eléctricas em presença uma da outra se atraem ou repelem mutuamente, isto é, 
interagem entre si através de uma força. Como grandeza de tipo vectorial, a força eléctrica 
possui, portanto, uma direcção, um sentido e uma intensidade. A direcção da força coincide 
com a da recta que une as duas cargas, o sentido é uma função dos sinais respectivos, positivos 
ou negativos, e a intensidade é uma função do módulo das cargas e da distância que as separa. 
 O presente trabalho pertence a disciplina de Física, neste trabalho iremos abordar as correntes 
elétricas, onde poderemos apresentar todos aspectos relacionados a este tema. 
 
1. Corrente eléctrica continua 
 
1.2.Definição 
Uma corrente é considerada contínua quando não altera seu sentido, ou seja, é sempre positiva 
ou sempre negativa. A maior parte dos circuitos eletrônicos trabalha com corrente contínua, 
embora nem todas tenham o mesmo "rendimento", quanto à sua curva no gráfico i x t. 
1.3. Sentido da corrente elétrica 
 
 No início da história da eletricidade definiu-se o sentido da corrente elétrica como sendo o 
sentido do fluxo de cargas positivas, ou seja, as cargas que se movimentam do polo positivo 
para o polo negativo. Naquele tempo nada se conhecia sobre a estrutura dos átomos. Não se 
imaginava que em condutores sólidos as cargas positivas estão fortemente ligadas aos núcleos 
dos átomos e, portanto, não pode haver fluxo macroscópico de cargas positivas em condutores 
sólidos. Portanto , temos os seguintes sentidos. 
 
Sentido real: Ocorre nos condutores sólidos, é o movimento dos elétrons e acontece do polo 
negativo para o polo positivo. 
Sentido convencional: é o sentido da corrente elétrica que corresponde ao sentido do campo 
elétrico no interior do condutor, que vai do polo positivo para o negativo. 
OBS: O sentido convencional é sempre usado para análise da corrente elétrica. 
 
1.4.Intensidade da Corrente 
 
É calculada através da representação matemática: 
 
 
 
 
 
Onde: 
i= intensidade da corrente 
Q = carga elétrica 
Δt = variação do tempo 
Sua unidade no Sistema Internacional de Unidades é o Ampère (A) 
 
1.5. Lei de ohm 
 A primeira Lei de Ohm afirma que a corrente elétrica que atravessa um dispositivo 
qualquer é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada a esse 
dispositivo. Imagine um aparelho submetido a uma diferença de potencial (ddp) em que flui 
uma corrente elétrica de intensidade i. Caso o gráfico da ddp e da corrente seja retilíneo, a 
resistência do dispositivo independerá da variação da ddp, e esse equipamento será 
reconhecido como ôhmico. 
 
 
 
 A razão entre a corrente elétrica e a ddp no gráfico acima fornece a inclinação da reta, que é 
a mesma para qualquer valor de ddp. Logo, podemos dizer que o material que foi submetido à 
voltagem obedece à lei de Ohm, pois a corrente elétrica que o atravessa é proporcional à ddp e 
a sua resistência é constante. 
 Dispositivos que não apresentam um valor de corrente elétrica proporcional à ddp são 
denominados de não ôhmicos. Na Microeletrônica, a maior parte das tecnologias é feita com 
dispositivos que não obedecem à chamada Primeira lei de Ohm, como celulares, calculadoras 
etc. 
 A equação U = R.i é frequentemente denominada de 1ª lei de Ohm, mas essa equação é 
utilizada para definir o conceito de resistência e pode ser também aplicada para materiais não 
ôhmicos. 
 
1.5.1. Interpretação da resistência elétrica 
 A resistência elétrica pode ser entendida como a dificuldade de se estabelecer uma corrente 
elétrica num determinado condutor 
 A resistência elétrica de um condutor homogêneo, e de seção transversal constante, é 
proporcional ao seu comprimento, inversamente proporcional à sua área transversal e depende 
da temperatura e do material de que é feito o condutor: 
 
1.6. Circuitos eléctricos 
 
 Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos, tais 
como resistores, indutores, capacitores, diodos, linhas de transmissão, fontes de tensão, fontes 
de corrente e interruptores, de modo que formem pelo menos um caminho fechado para 
a corrente elétrica. 
 Um circuito elétrico simples, alimentado por pilhas, baterias ou tomadas, sempre apresenta 
uma fonte de energia elétrica, um aparelho elétrico, fios ou placas de ligação e um interruptor 
para ligar e desligar o aparelho. Estando ligado, o circuito elétrico está fechado e uma corrente 
elétrica passa por ele. 
 Esta corrente pode produzir vários efeitos: óticos, cinéticos, térmicos, acústicos, etc. Circuitos 
elétricos são conjuntos formados por um gerador elétrico, um condutor em circuito fechado e 
um elemento capaz de utilizar a energia produzida pelo gerador. 
 
 
1.6.1. Circuitos Elétricos em Série e Paralelo 
 
Circuito em Série: 
 É o circuito onde todos os elementos se encontram 
interligados em série com a fonte de energia. No circuito em 
série a corrente elétrica é a mesma em todos os pontos do 
circuito e a tensão é dividida proporcionalmente. 
 
 
 
Circuitos em Paralelo: 
 No circuito elétrico paralelo todos os elementos se encontram 
em paralelo com a fonte de energia. O circuito paralelo 
apresenta vários caminhos para a corrente. Em um circuito em 
paralelo a tensão é a mesma em todos os pontos do circuito. 
Porém a corrente varia de acordo com a resistência. 
1.7. Trabalho e potência da corrente eléctrica contínua. 
 
1.7.1. Trabalho 
 
É o produto da potência pelo tempo. Matematicamente: 
 
Onde: → trabalho elétrico ou energia elétrica em joules (J) 
P → potência elétrica em watts (W) 
t → intervalo de tempo em segundos (s) 
 
Na prática, a energia elétrica é medida em outra unidade: o watt-hora (Wh) e seu múltiplo, o 
quilowatt hora (kWh). 
Observe na equação anterior, que joule na verdade, é watt-segundo (Ws). Logo: 
1 Wh = 3600 Ws = 3600 J 
1.7.2. Potencia elétrica 
 
 A potência elétrica é, portanto, uma grandeza muito importante na eletricidade. A maior 
parte dos equipamentos, dispositivos e máquinas elétricas necessitam que a potência seja 
especificada no projeto ou na aquisição. Por outro lado, o trabalho elétrico ou energia elétrica, 
como é mais conhecida, é o produto da potência pelo tempo. Logo, as duas grandezas estão 
diretamente relacionadas pelo tempo, e como a energia tem um custo, vale o velho ditado: 
tempo é dinheiro. 
 
Potência elétrica. 
Nos circuitos elétricos de corrente contínua, a potência elétrica é dada 
por: 
Onde: P → potência elétrica em watt (W) 
E → força eletromotriz (V) 
V → queda de tensão (V) 
I → intensidade de corrente (A) 
 
 
Sendo I = V/R e V = R.I mediante substituição em P = V.I, temos: 
Na prática, outras unidades de potência são também empregadas, 
especialmente na especificação de motores elétricos. São elas: CV (cavalo-vapor) e HP 
(horse-power). Onde: 
1 CV = 736 W 1 HP = 746 W 
1.8.Lei de OHM para circuitos fechados, ou lei de Pouillet 
 
A energia que o gerador fornece é utilizada em parte pelo circuito interno e o restante pelo 
circuito externo. 
E = Ri I + Re I 
 Essa expressão resume a lei de Ohm para os circuitos fechados, ou lei de Pouillet: “a f.e.m. 
de um gerador é igual ao produto da intensidade da corrente pela resistencia total do 
circuito”.Vemos por aí que a f.e.m. é dada pelo produto de uma resistência por uma intensidade 
de corrente, o que confirma que f.e.m. é grandeza da mesma espécie que diferença do potencial. 
 
1.9.Leis de kirchhoff 
 
 Definição de nó, ramo e malha 
Quando em um circuito elétrico existe mais do que uma fonte de tensão e mais do que um 
resistor, geralmente são necessárias outras leis, além da lei de Ohm, para sua resolução. Estas 
leis adicionais são as leis de Kirchhoff, as quais propiciam uma maneira geral e sistemática de 
análise de circuitos. Elas são duas, a saber: 
· Primeira lei de Kirchhoff ou lei das Correntes 
· Segunda lei de Kirchhoff ou lei das Tensões 
Para o uso destas leis são necessárias algumas definições: 
Nó: é um ponto do circuito onde se conectam no mínimo três elementos. 
Ramo ou braço: é um trecho de um circuito compreendido entre dois nós consecutivos. 
Malha: é um trecho de circuito que forma uma trajetória 
eletricamente fechada. 
 
1.9.1. Primeira lei de kirchhoff 
 
 Uma boa introdução à Primeira Lei de Kirchhoff já foi vista no circuito paralelo. Num 
dado nó entrava a corrente total do circuito e do mesmo nó partiam as correntes parciais para 
cada resistor. Como no nó não há possibilidade de armazenamento de cargas ou vazamento das 
mesmas, tem-se que a quantidade de cargas que chegam ao nó é exatamente igual à quantidade 
de cargas que saem do nó. 
Desta constatação surge o enunciado da primeira lei de Kirchhoff: 
"A soma algébrica das correntes em um nó é sempre igual a zero." 
 
Por convenção, consideram-se as correntes que entram 
em um nó como positivas e as que saem como 
negativas. Desta forma, a lei das correntes de Kirchhoff 
pode ser interpretada da seguinte forma: 
 
8.1.1. Segunda lei de kirchhoff 
 
 A lei de Kirchhoff das tensões é aplicada nas malhas. Ela já foi usada no estudo dos circuitos de 
resistores em série, onde a soma das quedas de tensão nos resistores é igual à f.e.m. da fonte. 
Se no circuito existe mais de uma fonte de f.e.m. deve-se determinar a resultante das mesmas, 
ou seja, somá-las considerando os seus sentidos relativos. 
 
 
 
Para a aplicação da lei das tensões de Kirchhoff, faz-se necessário adotar alguns 
procedimentos 
que são descritos a seguir: 
1. Atribuir sentidos arbitrários para as correntes em todos os ramos; 
2. Polarizar as fontes de f.e.m. com positivo sempre na placa maior da fonte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão 
 
 Apos a elaboração do presente trabalho, pudemos chegar a verificação que Entenda-se que, na 
fonte de f.e.m., uma forma de energia não-elétrica é convertida para elétrica cedendo energia para 
as cargas, ou seja, colocando as cargas em um potencial mais elevado. Nas quedas de tensão as 
cargas se dirigem para um potencial mais baixo havendo o consumo da energia das cargas 
convertendo-a para uma forma de energia não-elétrica, por exemplo, calor, luz etc. Assim, ao 
percorrer uma malha fechada, percebe-se que toda a energia entregue às cargas num trecho do 
circuito elétrico é dissipada num outro trecho. 
 As principais grandezas da ciência eléctrica são a carga, a força, o campo, a energia, a tensão, 
a potência e a corrente eléctrica. Um dos objectivos deste capítulo é explicar a relação existente 
entre estas grandezas eléctricas, dando particular atenção às grandezas tensão e corrente 
eléctrica. Com efeito, a análise de circuitos visa essencialmente a determinação da relação 
corrente/tensão eléctrica em redes de componentes eléctricos e electrónicos. 
 
Bibliografia. 
 
➢ http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/gerador/ 
➢ http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_01/grandeza.htm 
➢ www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_00/indice.htm