Circuitos_elétricos_PRP02_1ª_série

PRP02 – Física


Condutores de eletricidade
São os meios materiais nos quais há
facilidade de movimento de cargas elétricas,
devido à presença de "elétrons livres". Ex: fio
de cobre, alumínio, etc.
Isolantes de eletricidade
São os meios materiais nos quais não há
facilidade de movimento de cargas elétricas.
Ex: vidro, borracha, madeira seca, etc.

As fontes elétricas são fundamentais na
compreensão da eletrodinâmica, pois elas que
mantém a diferença de potencial (ddp) necessária
para a manutenção da corrente elétrica. Num
circuito elétrico, a fonte elétrica é representada
pelo símbolo abaixo:
Símbolo de fonte elétrica no circuito.
O pólo positivo (+) representa o terminal cujo potencial
elétrico é maior. O pólo negativo (-) corresponde ao
terminal de menor potencial elétrico.
De onde provém o calor fornecido por aparelhos
como ferro elétrico, torradeira, chuveiro e secadora
elétrica? Por que a lâmpada fica quente depois de
acesa?
•
•
Esse aquecimento acontece pela transformação
da energia elétrica em calor, fenômeno
denominado efeito Joule, decorrente da colisão
de elétrons da corrente com outras partículas do
condutor. Durante a colisão, a transformação de
energia elétrica em calor é integral.
Condutores
com
essa
denominados resistores.
característica
são
Exemplos de resistores
A intensidade de corrente elétrica é dada por:
Onde :
Δq é a quantidade de carga que atravessa a secção reta
do condutor num determinado intervalo de tempo (Δt).
AMPERÍMETRO é o instrumento que fornece o valor da intensidade
da corrente elétrica.
Quando a corrente elétrica é muito pequena, o aparelho usado
para a sua medida é o galvanômetro. Trata-se de um aparelho
semelhante ao amperímetro, só que bem mais sensível, com
capacidade para efetuar medições de pequenas correntes
elétricas.
Veja abaixo alguns exemplos de amperímetros:
Amperímetro
de Bancada
Alicate
amperímetro
Montagem de um
amperímetro num
circuito elétrico


Num chuveiro elétrico em funcionamento, que
quantidade de energia elétrica é transformada em
calor por segundo? Será que tanto no inverno
quanto no verão essa quantidade é a mesma?
Em Eletrodinâmica, a quantidade de energia
transformada por unidade de tempo é denominada
potência elétrica.
A partir de P = U2/R pode-se entender
o que acontece no chuveiro elétrico
quando a chave é mudada da posição
de inverno para a de verão.
No inverno, a potência dissipada pelo
resistor do chuveiro deve ser maior que
no verão, portanto, como U é
constante, a resistência do chuveiro é
menor.
Observe que nesse caso circula pelo
resistor do chuveiro uma corrente
maior do que aquela que circula com a
chave na posição de verão.



Circuitos elétricos complexos na prática nada
mais são que simples associações de dois
tipos de circuitos fundamentais:
Circuito em série.
Circuito paralelo.


Quando as resistências são conectadas uma
em seguida da outra
A corrente é a mesma em todas elas.

Quando retiramos uma lâmpada...
Quando retiramos uma lâmpada...

... todas se apagam.
120 V
V
120 V
120 V
120 V
V
V
V
20 V
2020
VV
120 V
V
V
40 V
20 V
120 V
60 V
V
V
40 V
40 V
A
120 V
40 V
40 V
2A
20 V
A
120 V
40 V
60 V
40 V
A
A
2A
120 V
40 V
40 V
20 V
A
2A
120 V
40 V
60 V
2A
2A
40 V
2A
120 V
40 V
A
40 V
2A
20 V
2A
120 V
40 V
A
2A
60 V
2A
20 V
2A
120 V
A corrente é a mesma e a
tensão se divide entre as
resistências
2A
60 V
40 V

Uma única resistência que colocada no lugar
das outras, submetida a mesma tensão,
permitirá a passagem do mesmo valor de
corrente
RESISTÊNCIA EQUIVALENTE
2A
R1
2A
120 V
120 V
R3
R2
Re= R1+ R2+ R3
Re


Quando as resistências são conectadas lado a
lado
(início com início, final com final)
Criando assim mais de um caminho para a
corrente.

Quando retiramos uma lâmpada...

... as demais permanecem acesas.
Quando retiramos uma lâmpada...
120 V
V
120 V
120 V
120 V
120 V
V V V V
120 V
120 V
V
120 V
120 V
120 V
120 V
120 V
V
A
120 V
120 V
120 V
120 V
120 V
2A
A
120 V
120 V
120 V
A
2A
120 V
120 V
120 V
A
2A
1A
120 V
120 V
120 V
1A
A
A
A
A
2A
120 V
120 V
120 V
A
2A
2A
120 V
120 V
120 V
A
2A
1A
120 V
120 V
120 V
1A
2A
1A
1A
120 V
120 V


120 V
A tensão é a mesma e a corrente se divide
entre as resistências
As resistências são independentes

Para calcularmos a resistência equivalente do
circuito paralelo usaremos a fórmula
1 = 1 + 1 + 1 +... 1
Re
R1 R2 R3
Rn

Para duas resistências em paralelo usaremos
a fórmula
R1 x R 2
Re =
R1 + R 2

A resistência equivalente de um circuito
paralelo é sempre menor que a menor
resistência do circuito

Circuito série
Re= R1+ R2+ R3+...Rn

Circuito paralelo
1 = 1 + 1 + 1 +... 1
Rn
Re
R1 R2 R3

Existem resistências, tanto em série como em
paralelo.
R1
R2
R3
R6
R4
R7
R5

Exemplo de resistência equivalente de um
circuito misto


R1 e R2 estão em série
Re1= R1 + R2
R1
R2
R3
R6
R4
R7
R5


R1 e R2 estão em série
Re1= R1 + R2
Re1
R3
R6
R4
R7
R5


R3 e R4 estão em série
Re2 = R3 + R4
Re1
R3
R6
R4
R7
R5


R3 e R4 estão em série
Re2 = R3 + R4
Re1
R6
Re2
R7
R5


R6 e R7 estão em série
Re3 = R6 + R7
Re1
R6
Re2
R7
R5


R6 e R7 estão em série
Re3 = R6 + R7
Re1
R e3
R5
Re2

Re2 e Re3 estão em paralelo



Re4 =
Re2 x Re3
Re2 + Re3
Re1
Re3
R5
Re2
Re1
Re4
R5


Re1 , Re4 e R5 estão em série
Re= Re1 + Re4 + R5
Re1
Re4
R5


Re1 , Re4 e R5 estão em série
Re= Re1 + Re4 + R5
Re