Eletricidade

I = q /t

[ r ] = ohm.mOhm m2

mr =

Coulomb

segundoI = = Ampere

Volt

AmpereR = = Ohm

Unidades

Ohm.metro recíproca

(Ω.m)-1

Ohm.metro (Ω.m)

Ohm

Ampere

SI (kg, m, s)

ΩResistência

= 1/rCondutividade

ρResistividade

ICorrente

SimboloGrandeza

Variação da resistência com a temperatura

A resistência de um condutor varia com a

temperatura (na maioria dos materiais)

Supercondutividade

Baixando-se a temperatura dos metais a sua resistividade vai diminuindo Em alguns a resistividade vai diminuindo com a temperatura,

mas não se anula Noutros a resistividade vai diminuindo com a temperatura, mas

atingida uma certa temperatura cai bruscamente para zero

Chama-se supercondutividade a esse fenómeno no qual a resistividade de certos metais se anula a temperaturas muito baixas.

Chama-se supercondutor ao condutor que atinge uma resistividade nula.

Energia envolvida na passagem de corrente elétrica

Supondo um condutor de resistência R, que tenha entre os extremos uma diferença de potencial V, e pelo qual circule uma corrente de intensidade I, durante um tempo t, a quantidade de carga que passa por esse condutor será:

O trabalho realizado para passagem de uma carga Q entre dois pontos de potenciais será:

Substituindo Q por I.t, obtemos

Energia envolvida na passagem de corrente elétrica

Este trabalho corresponde à energia W consumida no transporte de carga Q.

Sendo V= RI

Potência absorvida para passagem de corrente elétrica através de um

condutor

Se W for a energia absorvida na passagem da

corrente durante o tempo t, a potência será:

Associação de condutores

Os condutores podem ser associados em:

série

paralelo

Associação de condutores

Associação em série

Sejam as resistências dos condutores; as

diferenças de potencial entre seus extremos e V a diferença de potencial

entre os extremos da associação.

Associação de condutores

Associação em série

Intensidade de corrente

A intensidade de corrente que passa por todos

os condutores num dado instante é a mesma.

Associação de condutores

Associação em série

Diferença de potencial Numa associação em série de

condutores, a diferença de potencial entre os extremos da associação é igual à soma das diferenças de potencial entre os extremos dos condutores.

Associação de condutores

Associação em série

Resistência condutor equivalente Condutores associados em série

equivalem a um condutor único cuja resistência é igual à soma das suas resistência.

Associação de condutores

Associação em paralelo

Diferença de potencial Todas as extremidades ligadas ao ponto A

tem potencial VA

. Todas as ligadas ao ponto B tem o potencial V

B. Logo, todos os

condutores suportam a mesma diferença de potencial V.

Associação de condutores

Associação em paralelo

Intensidade de corrente 1ª lei de Kirchhoff

Associação de condutores

Associação em paralelo Intensidade de corrente

1ª lei de Kirchhoff

“a intensidade de corrente antes e depois da associação é a mesma e vale a soma das intensidades nas derivações”

Associação de condutores

Associação em paralelo Resistência

2ª lei de Kirchhoff “o inverso da resistência do condutor equivalente é

igual à soma dos inversos das resistências das derivações

Circuito elétrico

Circuito eléctrico = configuração de condutores no

qual a corrente flui por um ou mais caminhos

fechados constituído por:

– Fontes - repõem a energia separando a carga contra o

campo elétrico

- as fontes de tensão ideais são caracterizadas pela d.d.p aos

terminais = f.e.m

– Carga – parte do circuito que gasta a energia (ex.

resistências, motor, lâmpada)

– Fios de resistência baixa que ligam os vários elementos.

Circuitos eléctricos

Nomenclatura

Nó – junção de 3 ou mais condutores

Ramo – porção do circuito entre 2 nós

Malha – qualquer caminho fechado

Intensidade de corrente – um valor por cada ramo

Tensão ou diferença de potencial (d.d.p) –associada aos terminais de cada elemento.

Leis de Kirchhoff

Lei dos nós – a soma das correntes que

entram num nó é igual à soma das que

saem.

Leis de Kirchhoff

Lei das malhas – numa malha a soma das f.e.m. das fontes é igual à soma das d.d.p. aos terminais das resistências.

Tanto as f.e.m. como as d.d.p. são somadas com as polaridades adequadas.

Resulta do carácter conservativo do campo elétrico, ou seja,

Uma bateria de 9 V alimenta um circuito que contem

uma resistência de 18 W. Qual a corrente que circula no

circuito.

Circuitos Elétricos

Aplicando uma tensão de110 V nas extremidades de uma

resistência de 2200 W a corrente que atravessa o circuito será:

=110/2200 = 0.05 A = 50 mA

Circuitos Elétricos

A corrente é a mesma para todos

os elementos do circuito:

Como V = IR

A queda de tensão ao longo do circuito também é aditiva

A Lei de Ohm para o circuito completo

Ou seja

Como todas as I são iguais

Resistência em Série

Dissipação resistiva

Re

q

Resistências em Paralelo

Condensadores

São componente constituído por dois

condutores separados por um isolante: os

condutores são chamados armaduras (ou

placas) do condensador e o isolante é o

dielétrico do condensador.

Condensadores

Condensadores

Um condensador é fundamentalmente um armazenador de

energia sob a forma de um campo electrostático.

Capacitância

C = ke0 . A/d

sendo

C: Capacitância

ke0: Constante dieléctrica

A: Área dos condutores

d: Distância entre as superfícies condutoras

Tempo de Carga e Descarga de um

Condensador

Supondo um condensador de capacidade C sendo

carregado electricamente por um gerador. Como, da

definição de capacidade (Q = C.V) e C é constante

obtemos um diagrama do tipo:

Energia armazenada num

Condensador

Constituição de um condensador

Formado de duas placas metálicas, separadas por

um material isolante denominado dieléctrico.

Utiliza-se como dieléctrico o papel, a cerâmica, a

mica, os materiais plásticos ou mesmo o ar.

Aplicações

Condensadores são utilizados com o fim de:

Eliminar sinais indesejados, oferecendo um caminho mais fácil peloqual a energia associada a esses sinais espúrios pode ser escoada,impedindo-a de invadir o circuito protegido.

Utilizados em circuitos osciladores

Rigidez e constante dielétrica

Material Rigidez (kV/cm) Constante (k)

Ar 30 1

Vidro 75-300 3,8

Ebonite 270-400 2,8

Mica 600-750 5,4-8,7

Borracha Pura 330 3

Óxido de alumínio - 8,4

Pentóxido de Tântalo - 26

Cera de abelha 1100 3,7

Parafina 600 3,5