Cursos Técnicos em Informática e Redes de computadores
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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
