Aula_física_3ano

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Eletrodinâmica
Jackson Lima
Eletricidade
Forma de energia que é um resultado da existência de cargas elétricas.
O conhecimento da eletricidade foi o impulso para a invenção de motores, geradores, telefones, rádio e televisão, raios-X, computadores e sistemas de energia nuclear.
Eletrodinâmica  Correntes elétricas
Equilíbrio  Circuitos abertos
Corrente elétrica  Circuitos fechados
Fluxo ordenado de elétrons livres em um condutor, quando entre as extremidades desse condutor é estabelecido uma diferença de potencial.
Corrente elétrica
Diferença de potencial (tensão elétrica);
Gerador elétrico  Transporta o elétron.
Corrente elétrica
Condutores x Isolantes elétricos 
Condutores elétricos
Elétrons livres;
Baixa atração elétron pelo núcleo;
Soluções com íons livres.
Metais: prata e cobre.
Isolantes elétricos
Inverso dos condutores elétricos;
Vidro, plástico e madeira;
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Sentido da corrente elétrica
Corrente real
Corrente convencional
Continuidade da corrente elétrica
 
i1
i2
i3
i
i= i1+ i2 + i3
Genericamente:
i= i1+ i2 + ... + in
Cálculo da corrente elétrica
Q = n.e
 i = Q i = 1C = 1 A 
Δt 1s
Sendo :
n Número de elétron
e  Carga elementar (C)
i  Intensidade da corrente elétrica (A)
Q  Carga elétrica (C)
Δt  Variação de tempo (s)
Cálculo corrente elétrica
Q = n.e
 i = Q 
 Δt
Sendo :
n Número de elétron
e  Carga elementar (C)
i  Intensidade da corrente elétrica (A)
Q  Carga elétrica (C)
Δt  Variação de tempo (s)
Bora praticar?
Q = n.e
i = Q 
 Δt
Sendo :
n Número de elétron
e  Carga elementar (C)
i  Intensidade da corrente elétrica (A)
Q  Carga elétrica (C)
Δt  Variação de tempo (s)
Num fio de cobre passa uma corrente contínua de 40A. Dado que a carga elétrica elementar vale 1,6. 10-19C, quantos elétrons irão passar por uma secção reta do fio durante um tempo de 5s ?
 i = Q 
 Δt 
40A = Q 
 5s 
 Q = 40 x 5
 Q = 200 C
 Q = n.e
  200 = n. 1,6 x 10-19
  200 = n
 1,6 x 10-19
  125 x 1019 = n
  1,25 x 1021 = n
Bora praticar?
Numa secção transversal de um fio condutor passa uma carga total de 30 C num intervalo de tempo de uma hora. Sendo assim, a intensidade da corrente elétrica que passa neste fio será de?
 i = Q 
 Δt 
i = 30 C 
 3600s 
 i = 0,0083 A
 i = 8,3 x 10-3 A
ATENÇÃO: SI
1 hora = 60 minutos = 3600 s
 i = 8,3 mA
Bora praticar?
Em 10 minutos passaram passaram 1,5. 1020 elétrons pela secção reta de um fio. Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6. 10-19C pode-se afirmar que a corrente elétrica que percorre este fio tem uma intensidade de?
 i = Q 
 Δt 
i = 24 C 
 600s 
 i = 0,04 A
 i = 4 x 10-2 A
ATENÇÃO: SI
10 minutos = 600 segundos
 i = 40 mA
 Q = n.e
  Q = 1,5 x 1020 x 1,6 x 10-19 
  Q = 2,4 x 10
  Q = 24 C
 i = 40 x 10-3 A
Corrente elétrica CONTÍNUA CONSTANTE  Intensidade e sentido do deslocamento constantes. 
Baterias e pilhas.
Tipos de corrente elétrica
t1
t2
I
i
t
i(A)
T (s)
Corrente elétrica CONTÍNUA PULSANTE  Intensidade com variação e sentido do deslocamento constante. 
Corrente elétrica ALTERNADA 
Sentido e intensidade variam entre um mínimo e máximo.
Ex: Casas e hidroelétricas.
Tipos de corrente elétrica
Efeito fisiológico 
Efeitos da corrente elétrica
Valores aproximados de corrente e os danos que causam:
1 mA a 10 mA – apenas formigamento;
10 mA a 20 mA – dor e forte formigamento;
20 mA a 100 mA – convulsões e parada respiratória;
100 mA a 200 mA – fibrilação;
acima de 200 mA – queimaduras e parada cardíaca.
	Tempo após o choque p/ iniciar respiração artificial	Chances de reanimação da vítima
	1 minuto	95 %
	2 minutos	90 %
	3 minutos	75 %
	4 minutos	50 %
	5 minutos	25 %
	6 minutos	1 %
	8 minutos	0,5 %
Efeito Joule  Colisão entre os elétrons e os átomos  Aumento da vibração dos átomos  Aumento da temperatura. 
Efeitos da corrente elétrica
CHUVEIROS ELÉTRICOS
FERROS ELÉTRICOS
SECADOR DE CABELO
CHAPINHA
LÂMPADA INCANDESCENTE
Ondas eletromagnéticas dentro 
do espectro da luz visível
É todo elemento de circuito, cuja função exclusiva é efetuar a conversão de energia elétrica em energia térmica. O fenômeno da transformação de energia elétrica em energia térmica é denominado efeito térmico ou efeito Joule.
Resistor
A lei de Ohm estabelece a lei de dependência entre a causa (a ddp U) e o efeito (intensidade de corrente elétrica i ) para um resistor:
Lei de Ohm
U = Ri
Onde,
U  Tensão elétrica (ddp) (V)
R  Resistência (Ω)
i  Intensidade de corrente elétrica (A)
Obedece a Lei de Ohm  Resistência é constantes em temperatura constante. 
Resistor Ôhmico
U = Ri
Onde,
U  Tensão elétrica (ddp) (V)
R  Resistência (Ω)
i  Intensidade de corrente elétrica (A)
Resistência elétrica de um resistor depende do material que o constitui, de suas dimensões e de sua temperatura.
Resistividade
Onde,
R  Resistência (Ω)
ρ  Resistividade (Ω.m)
L  comprimento (m)
A  Área da secção transversal (m2)
Bora praticar?
Um fio de 20 m de comprimento e 10 mm de raio tem uma resistividade de 6𝛑.10-8 Ω.m. Assim, sua resistência elétrica medida em Ω é de
ATENÇÃO: SI
 1mm = 10-3 m
10 mm = 0,01 m ou 10-2 m
 R = ρ.L
 A
  R = 6π . 10-8 . 20
 π. 10-4
A = π. (0,01)2 
A = π. 0,0001
A = π. 10-4 m2
 R = ρ.L
 A
  R = 120 .10-8 
 10-4
  R = 120 .10-8 .104
  R = 120 .10-4
  R = 1,2 .10-2 Ω 
Bora praticar?
Um ser humano com a pele molhada, no banho, por exemplo, pode ter a resistência elétrica de seu corpo reduzida a 15 kΩ. Se o chuveiro utilizado trabalha na voltagem de 220V e sabendo que a corrente elétrica maior que 100 mA causa fibrilação, podendo causar a morte. Maior que 20 mA causa dificuldade de respirar e que maior que 10 mA, causa contração muscular. Se o indivíduo entrar em contato com o chuveiro com a mão e com os pés em contato direto com o solo, o que acontece? A) fibrilação B)Dificuldade respiratória C) Contração muscular D)Nada acontece. 
15 kΩ = 15000 Ω
Ou 15.103 Ω 
U = Ri
 220 = 15.103 . i
 220 = i
15.103
i = 14,66 .10-3 A
i = 14,66 mA
OBRIGADO
A
L
R
r
=