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Introdução à Engenharia de Computação Eletricidade Básica Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Conceitos Iniciais • Carga Elétrica (Q) É determinada pela diferença entre o número de prótons e elétrons Silício Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Cobre Conceitos Iniciais • Carga Elétrica (Q) Expresso em uma unidade chamada Coulomb (C) • Uma carga de um coulomb negativo –Q significa que o corpo contém 6,25x1018 mais elétrons do que prótons Lembrar que: • Cargas iguais se repelem • Cargas opostas se atraem Charles Augustin de Coulomb Físico francês Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Conceitos Iniciais • Corrente Elétrica (I) Movimento ou fluxo de elétrons Expresso em uma unidade chamada Ampère (A) • Deslocamento de um coulomb através de um ponto qualquer de um condutor durante um intervalo de tempo de um segundo Andre-Marie Ampere Físico francês Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Conceitos Iniciais • Diferença de potencial ou Tensão (T) Capacidade de se realizar trabalho ao se forçar os elétrons a se deslocarem Expresso em unidade chamada Volt (V) Alessandro Volta Físico italiano Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Conceitos Iniciais • Observação quanto ao fluxo de elétrons Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Conceitos Iniciais • Corrente contínua tem a característica de ser constante no tempo, com o seu valor bem definido e circulando sempre pelo mesmo sentido em um condutor elétrico • Corrente alternada possui a característica de ser variante no tempo, alternando o sentido pelo qual atravessa um condutor Pelo fato de ser alternada, possui algumas características • Freqüência • Amplitude • Fase. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Conceitos Iniciais • Valor de referência (220/127) = Vrms = Vpico / 2 - O que é fase, amplitude e frequência Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Resistência Elétrica • Capacidade do material para impedir a circulação da corrente ou especificamente a circulação das cargas Ohm • Resistor – elemento do circuito que apresenta resistência elétrica Georg Simon Ohm Físico alemão Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Resistência Elétrica • Tabela com código de cores de resistências Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Resistência Elétrica • Resistores variáveis Potenciômetro Varistor: R = f (Tensão) Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Termistor: R = f (Temperatura) Lei de Ohm • Estabelece uma relação algébrica entre tensão e corrente em um resistor. Em um resistor linear temos: Potencia = P = V.I = (R.I). I = R.I2 Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Medição das Grandezas • Multímetro digital Medição de tensão contínua Medição de tensão alternada Medição de corrente contínua Medição de altas correntes contínua Teste de transistores Teste de abertura de diodo - Cada medição tem uma maneira correta de ser feita Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Medição de resistência Medição das Grandezas • A medição da tensão deve ser feita sempre em paralelo ao componente em questão • A medição da corrente deve ser feita em série ao ponto onde se deseja medir a corrente T?? I?? I?? T?? Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Medições no CircuitMaker Lei de Kirchhoff • Definições Nó: ponto de interconexão entre 2 ou mais elementos do circuito Laço: caminho fechado passando apenas uma vez em casa nó e terminando no nó de partida - 4 nós - 3 laços Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Lei de Kirchhoff para Corrente • “A soma algébrica das correntes em qualquer nó de um circuito é sempre nula” corrente entrado nó = corrente saindo nó • Convenção Corrente entrado no nó, atribuir sinal + Corrente saindo do nó, atribuir sinal Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Lei de Kirchhoff para Tensão • “A soma algébrica das tensões em qualquer laço de um circuito é sempre nula” • Convenção Percorrer o caminho fechado no sentido horário, escrevendo a tensão com o primeiro sinal encontrado. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Lei de Kirchhoff para Tensão • Exemplo: V R1 V1 VR1 + VR2 + VR3 – V1 = 0 Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Associação de resistores em série Mesma corrente em todos os pontos do circuito Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Associação de resistores em paralelo Todos os elementos do circuito estão sujeitos a mesma tensão Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Observações Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Associação de fontes de tensão em série • Associação de fontes em paralelo Só pode ocorrer com fontes com a mesma tensão A tensão resultante é a mesma Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Associação de fontes de corrente em série Só pode ocorrer se as fontes tiverem a mesma corrente A corrente resultante é a mesma • Associação de fontes de corrente em paralelo Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Divisão de tensão Qual a tensão V1 e V2? V1 = i.R1 V2 = i.R2 Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Divisão de corrente Qual a corrente I1 e I2? - Como seria a expressão geral? Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Exemplos 1 Calcule a corrente i e as tensões v1 e v2 Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Exemplos 2 Calcule a resistência equivalente e as correntes i1, i2 e i3 i1 i2 i3 R = 2,86 I1 = 12/5 = 2,4A i2 = 12/10 = 1,2A I3 = 12/20 = 1,7A Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Exemplos 3 Calcule a resistência equivalente e a corrente if Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Exemplos 4 Calcule a corrente i, considerando if = 2A i = 0,2A Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Circuitos Resistivos • Exemplos 5 Encontrar i, v1 e Vab -30 +20i + 30i + 20 + 50i = 0 i = 10/100 = 0,1A v1 = 30i = 30 x 0,1 = 3V Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática vab = 30i + 20 + 50i = (30 x 0,1) + 20 + (50 x 0,1) = 28V Circuitos Resistivos • Exemplos 6 Calcule a potência fornecida por cada elemento do circuito Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática
