Cursos Técnicos em Informática e Redes de computadores

Cursos Técnicos em
Informática e Redes de
computadores
Eletricidade 2012.1
Prof. Msc.
Msc. Jean Carlos
Eletricidade
Aula_02
Objetivo da aula
Estudar as
medidas;
grandezas
físicas
e
suas
Revisar o conceito de Carga elétrica;
Introduzi o conceito de Força e campo
elétrico;
Estudar a Eletrodinâmica visando
definição de Corrente elétrica.
a
Medidas
Medidas
Uma grandeza física é uma propriedade
de um corpo, ou particularidade de
um fenômeno, susceptível de ser
medida, à qual se pode atribuir um
valor numérico.
A medição de uma grandeza é então a
comparação dessa grandeza com outra
da mesma espécie, um padrão, a que
chamamos unidade por convenção.
Medição de
uma grandeza
A medição de uma grandeza pode ser
efetuada por:
comparação direta com um padrão
com um aparelho de medida (medição
direta),
calculada, através de uma expressão
conhecida, à custa das medições de outras
grandezas (medição indireta).
O último caso engloba medidas diretas,
por
isso
é
importante
ter
alguns
conhecimentos básicos sobre este tipo de
medições.
Grandezas
Grandezas fundamentais e grandezas
derivadas;
Unidades fundamentais
derivadas;
e
unidades
Unidades básicas
Unidades fundamentais do SI.
Grandeza
Unidade
Símbolo
comprimento
metro
m
massa
quilograma
kg
tempo
segundo
s
corrente elétrica
ampère
A
temperatura
kelvin
K
quantidade de matéria
mol
mol
intensidade luminosa
candela
cd
Grandezas fundamentais e grandezas derivadas;
Unidades fundamentais e unidades derivadas;
Unidades derivadas
Algumas unidades derivadas do SI.
Grandeza
área
Unidade
metro quadrado
Símbolo
m²
volume
densidade
metro cúbico
quilograma por metro cúbico
m³
Kg/m³
velocidade
aceleração
metro por segundo
metro por segundo ao quadrado
m/s
m/s²
força
pressão
trabalho, energia, calor
potência
carga elétrica
diferença de potencial
newton
pascal
joule
watt
coulomb
volt
N = Kgm/s²
Pa = N/m²
J
W = J/s
C = A.s
V = J/C
resistência elétrica
ohm
Ω=V/A
Campo elétrico
Uma carga cria ao seu redor um campo
elétrico que pode ser representado por
linhas de campo radiais orientadas,
uma vez que é uma grandeza vetorial,
sendo sua unidade de medida o
newton/coulomb N/C.
Se a carga é positiva, o campo é divergente, isto é, as linhas de campo saem da carga.
Se a carga é negativa, o campo é convergente, isto é, as linhas de campo chegam à carga.
Intensidade do
campo elétrico
A intensidade do campo criado por
uma
carga
é
diretamente
proporcional à intensidade dessa carga
e da constante dielétrica do meio , e é
inversamente
proporcional
ao
quadrado da distância entre a carga
e o ponto considerado.
em que:
=constante eletrostática (no vácuo e no ar)
=módulo da carga elétrica, em coulomb [C]
=distância, em metro [m]
Intensidade do
campo elétrico
K ⋅Q
E= 2
d
9
2
K = 9 ×10 N ⋅ m / C
2
Linhas de campo
Representamos graficamente o campo
elétrico através do desenho das linhas
de campo elétrico:
1. As linhas de campo elétrico começam nas
cargas positivas e terminam nas cargas
negativas;
2. As linhas de campo elétrico nunca se
cruzam;
3. A densidade de linhas de campo elétrico
dá uma ideia da intensidade do campo
elétrico:
Linhas de campo
De uma maneira geral, as linhas de
campo elétrico representam a trajetória
de uma carga positiva abandonada em
repouso em um campo elétrico préexistente.
Linhas de campo
Quando duas cargas de sinais contrários
estão próximas, as linhas de campo
divergentes da carga positiva tendem a
convergir para a carga negativa. Por
isso, a força entre as cargas é de
atração.
Quando duas cargas de mesmos sinais
estão próximas, se elas são positivas, as
linhas de campo são divergentes para
ambas as cargas, e se elas são negativas,
as linhas de campo são convergentes
para ambas as cargas.
Linhas de campo
Quando duas placas paralelas são
eletrizadas com cargas de sinais
contrários, surge entre elas um campo
elétrico uniforme, caracterizado por
linhas de campo paralelas.
Força Elétrica
Consideremos uma região submetida a
um campo elétrico uniforme.
Colocando uma carga num ponto dessa
região, essa carga ficará sujeita a uma
força , cuja unidade de medida é
newton “N” e cujo módulo pode ser
calculado por:
= Força elétrico
Interação entre duas cargas elétricas.
Como decorrência do estudo do campo
elétrico gerado por uma carga e da força
que surge em outra carga colocada nesse
campo, pode-se deduzir a expressão que
nos dá o módulo da força de atração ou de
repulsão entre duas cargas elétricas,
devido à interação dos seus campos
elétricos.
Lei de Coulomb
K ⋅ Q A ⋅ QB
F=
d2