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EXERCÍCIOS DE FÍSICA CORRENTE ELÉTRICA (i): É o movimento ordenado de cargas elétricas de um condutor. SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA (CONVENCIONAL): Convencionou-se para o sentido da corrente elétrica o sentido contrário ao do movimento das cargas negativas livres. É no sentido do campo elétrico . A intensidade da corrente média, im, através de uma secção A do condutor, é definida pela relação: Sendo: logo, i = corrente elétrica Q = carga elétrica = intervalo de tempo/instante n = número de elétrons e = carga elementar (e = 1,6 x 10-19 C) GRÁFICO CA CORRENTE LÉTRICA A área sombreada do diagrama i t corresponde à carga total Q que atravessa uma secção S do condutor no intervalo de tempo t. POTENCIA ELÉTRICA (P) P = U. i ENERGIA ELÉTRICA ( = ) = = P. RESISTÊNCIA ELÉTRICA – RESISTORES (R) RESISTOR É todo elemento do circuito cuja função exclusiva é efetuar a conversão de energia elétrica em energia térmica (efeito Joule). Nos circuitos elétricos, um resistor pode ser representado, esquematicamente, pelos símbolos mostrados a seguir. 1ª. LEI DE OHM A resistência (R) é constante, a relação entre a tensão e a intensidade de corrente (U = R . i) é uma função do primeiro grau, cuja representação gráfica é uma reta que passa pela origem. Sendo que: U = ddp ou diferença de potencial ou tensão elétrica ou voltagem R = resistor i = corrente elétrica 2ª. LEI DE OHM (RESISTIVIDADE) A resistência elétrica (R) de um condutor é função da substância que o constitui e de suas características geométricas. Dado um condutor homogêneo, de comprimento L e área da secção transversal A, a resistência elétrica entre seus extremos é calculada por: A resistência elétrica (R) de um resistor depende do material que o constitui , de suas dimensões e de sua temperatura. Sendo que: = resistividade do material l = comprimento do condutor A = área da seção transversal GERADORES ELÉTRICOS Gerador elétrico () é todo dispositivo capaz de converter/transformar qualquer forma de energia em energia elétrica. Ex.: baterias e pilhas, usinas hidrelétricas, etc A CORRENTE ELÉTRICA (i) entra pelo polo negativo do gerador e sai pelo polo positivo. A FEM (força eletromotriz) é dada pela letra , pode ser calculada através da potência gerada (potencia total) pelo gerador. EQUAÇÃO DO GERADOR r = resistência interna do gerador POTÊNCIA ELÉTRICA NO GERADOR A potência elétrica total () fornecida pelo gerador é dada por: ou A potência elétrica lançada/útil () no circuito externo (fornecida pelo gerador) é: A potência elétrica dissipada internamente () é calculada usando: A potência elétrica máxima lançada () é calculada usando: ( QUANDO A RETA TOCA O EIXO Y, O CIRCUITO ESTÁ ABERTO, LOGO i = 0 (NÃO PASSA CORRENTE) e U = E )GRÁFICO DO GERADOR ELÉTRICO ( QUANDO A RETA TOCA O EIXO X O GERADOR ESTÁ EM CURTO CIRCUITO , ENTÃO U = 0 . LOGO ) Na potência máxima (), a ddp (U) vale: Quando um gerador lança a potência elétrica máxima, a ddp (U), nos seus terminais, é igual à metade de sua fem (). Rendimento do Gerador (): é o quociente da potência elétrica lançada no circuito pela potência total gerada. ou RECEPTORES ELÉTRICOS Receptor elétrico () é todo dispositivo que transforma energia elétrica em outras formas de energia que não sejam exclusivamente térmicas. Ex.: motores elétricos A CORRENTE ELÉTRICA (i) entra pelo polo positivo do receptor e sai pelo polo negativo. A FCEM (força contra-eletromotriz) é dada pela letra , pode ser calculada através da potência gerada (potencia total) pelo gerador. EQUAÇÃO DO RECEPTOR r´ = resistência interna do gerador POTÊNCIA ELÉTRICA NO RECEPTOR A potência elétrica total () fornecida pelo gerador é dada por: ou A potência elétrica lançada/útil () no circuito externo (fornecida pelo gerador) é: A potência elétrica dissipada internamente () é calculada usando: GRÁFICO DO RECEPTOR ELÉTRICO Rendimento do Gerador (): é o quociente da potência elétrica lançada no circuito pela potência total gerada. ou
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