Potência, Lei do Ohm e Resistência Equivalente

Princípios de Circuitos Elétricos
Prof. Me. Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti
Agenda
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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