Potência, Lei do Ohm e Resistência Equivalente
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Princípios de Circuitos Elétricos Prof. Me. Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti Agenda • • • • • • • • Lei de Ohm; Potência; Energia; Circuitos em Série; Circuitos em Paralelo; Circuitos em Série-Paralelo. Lei de Kirchhoff para Tensões; Lei de Kirchhoff para Correntes. Lei de Ohm • Considerando a relação 𝐶𝑎𝑢𝑠𝑎 𝐸𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 = 𝑂𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜 • Toda conversão de energia pode ser relacionadas a este equacionamento de uma forma ou outra. Lei de Ohm 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑉 𝐼= 𝑅 (A) Potência Elétrica • Quantidade de energia elétrica 𝜏 desenvolvida num intervalo de tempo ∆𝑡 𝜏 𝑃= ∆𝑡 • Num circuito elétrico, quantidade de carga elétrica que uma fonte pode fornecer. 𝑉. 𝑄 𝑃= ∆𝑡 Potência Elétrica • Como 𝑄 ∆𝑡 corresponde a corrente: 𝑃 = 𝑉. 𝐼 (𝑊) • Podemos também observar que: 𝑃 = 𝑅. 𝐼 2 𝑉2 𝑃= 𝑅 Exemplo 1 • Uma lâmpada alimentada por 12V consome uma corrente de 100mA. Calcule a potência da lâmpada Exemplo 2 • Uma lâmpada de 100W alimentada em 127V consome uma determinada corrente elétrica. Deseja-se ligar 25 lâmpadas no mesmo circuito. Calcule qual deve ser o disjuntor para este circuito. Leis de Kirchhoff • Definições: ramo, nó e malha Lei de Kirchhoff para Correntes (Lei dos nós) Lei de Kirchhoff para Tensões (Lei das Malhas) Associação de Resistores Associação de resistores em série 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + ⋯ 𝑅𝑛 Associação de resistores em paralelo 1 1 1 1 = + +⋯ 𝑅𝑒𝑞 𝑅1 𝑅2 𝑅𝑛 Associação de resistores em paralelo • Se os resistores forem iguais: 𝑅 𝑅𝑒𝑞 = 𝑛 • Dois resistores em paralelo: 𝑅1. 𝑅2 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 Método de Análise • Calcula-se a resistência equivalente do circuito • Calcula-se a corrente fornecida ao circuito • Desmembra-se o circuito equivalente e calcula-se as tensões e correntes correspondentes Exemplo 3 • Calcule a corrente e a resistência equivalente e as quedas de tensão em cada resistor do circuito abaixo: Exemplo 4 • Calcule a corrente em cada malha, a resistência equivalente e as quedas de tensão do circuito abaixo: Exercício 1 • Calcule a resistência equivalente (Req), as correntes em cada resistor, a potência total, a potência em cada resistor e a queda de tensão em cada resistor. Dados: V1 = 12V; R1 = 100Ω; R2 = 70Ω; R3 = 90Ω; R4 = 120Ω; R5 = 100Ω. Exercício 2 • Calcule a resistência equivalente (Req), as correntes em cada resistor, a potência total, a potência em cada resistor e a queda de tensão em cada resistor. Dados: V1 = 12V; R1 = 100Ω; R2 = 70Ω; R3 = 90Ω; R4 = 120Ω; R5 = 100Ω. Respostas: • Exercício 1 Req = 133,39 Ω Ir1 = 89,95mA; Ir2 = 42,92mA; Ir3 = 33,38mA; Ir4=Ir5 = 13,66mA; Pt = 1,079W; Pr1 = 0,809W; Pr2 = 0,1289W; Pr3= 0,1W; Pr4=0,0224W; Pr5=0,01865W. Vr1 = 8,99V; Vr2 = Vr3 = 3V; Vr4 = 1,64V; Vr5 = 1,36V Respostas: • Exercício 2 It = 0,3744A Pt = 4,49W
