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ELETRICIDADE BÁSICA 1 Maioria dos materiais é eletricamente neutra: não apresenta efeitos elétricos. Veremos neste capítulo que há meios de “carregar” eletricamente um corpo, ou seja, torna- lo eletrizado. Convivemos diariamente com várias ocorrências que comprovam a existência da eletricidade estática. Em dias secos, por exemplo, nosso corpo pode ficar carregado eletricamente ao caminharmos sobre um tapete. Em dias assim, também é comum nossos cabelos ficarem eletrizados ao nos pentearmos. Carga Elétrica O conceito de carga elétrica remonta à Antiguidade clássica. Há registros de que gregos esfregavam peles de carneiro com pedaços de âmbar, uma resina vegetal fóssil que, ao ser atritada, atrai os corpos que lhe estejam próximos. Se dois pedaços de âmbar forem atritados, porém, eles irão se repelir. A palavra elétrico vem do grego élektron, que significa âmbar-amarelo, pois se considerava essa propriedade de atrair corpos próximos, depois de atritados especificamente desse material. Vamos estudar diversos conceitos da eletrostática parte da Física que se ocupa da análise de sistemas de cargas em equilíbrio. ESTRURURA DO ÁTOMO O menor valor de carga elétrica possível é do possível é do próton e do elétron e é chamado de carga elementar (e) q próton = + 1,6. 10 -19 C q elétron = - 1,6. 10 -19 C A unidade de carga elétrica no SI: C (Coulomb), em homenagem a Charles Coulomb. CORPO ELETRIZADO Corpo neutro np = ne Corpo Eletrizado positivamente np > ne Cedeu e - Corpo eletrizado negativamente np < ne Recebeu e - 1. CARGA ELÉTRICA (Q) DE UM CORPO Um corpo eletrizado está sempre com falta ou excesso de certo número n de elétrons, o módulo de sua carga Q é múltiplo inteiro da carga elementar: A ELETROSTÁTICA 1. Carga Elétrica 2. Processos de Eletrização 3. Lei de Coulomb 4. Campo Elétrico Capítulo 1

Apostila - Eletricidade Básica

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Parte I

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Maioria dos materiais é eletricamente

neutra: não apresenta efeitos elétricos.

Veremos neste capítulo que há meios de

“carregar” eletricamente um corpo, ou seja, torna-

lo eletrizado.

Convivemos diariamente com várias

ocorrências que comprovam a existência da

eletricidade estática. Em dias secos, por exemplo,

nosso corpo pode ficar carregado eletricamente

ao caminharmos sobre um tapete. Em dias assim,

também é comum nossos cabelos ficarem

eletrizados ao nos pentearmos.

Carga Elétrica

O conceito de carga elétrica remonta à Antiguidade clássica. Há registros de que gregos esfregavam peles de carneiro com pedaços de âmbar, uma resina vegetal fóssil que, ao ser atritada, atrai os corpos que lhe estejam próximos. Se dois pedaços de âmbar forem atritados, porém, eles irão se repelir. A palavra elétrico vem do grego élektron, que significa âmbar-amarelo, pois se considerava essa propriedade de atrair corpos próximos, depois de atritados especificamente desse material. Vamos estudar diversos conceitos da eletrostática – parte da Física que se ocupa da análise de sistemas de cargas em equilíbrio.

ESTRURURA DO ÁTOMO

O menor valor de carga elétrica possível é do possível é do próton e do elétron e é chamado de carga elementar (e) qpróton = + 1,6. 10-19C qelétron = - 1,6. 10-19C A unidade de carga elétrica no SI: C

(Coulomb), em homenagem a Charles Coulomb.

CORPO ELETRIZADO

Corpo neutro np = ne

Corpo Eletrizado positivamente

np > ne Cedeu e-

Corpo eletrizado negativamente

np < ne Recebeu e-

1. CARGA ELÉTRICA (Q) DE UM

CORPO Um corpo eletrizado está sempre com falta ou excesso de certo número n de elétrons, o módulo de sua carga Q é múltiplo inteiro da carga elementar:

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ELETROSTÁTICA 1. Carga Elétrica

2. Processos de Eletrização

3. Lei de Coulomb

4. Campo Elétrico

Capítulo 1

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1.1 PRINCÍPIOS DA ELETROSTÁTICA

1.1.1 Princípio da atração e repulsão

Verifica-se experimentalmente que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem; cargas de sinais contrários se atraem. IMPORTANTE: Entre um corpo carregado e outro eletricamente neutro haverá atração.

1.1.2 Princípio da conservação das cargas

Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas as negativas é sempre constante.

Obs.: se a troca de cargas for por contato e os corpos forem idênticos, a carga final de cada um será a mesma e dada por:

2. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Um processo de eletrização se caracteriza por uma transferência (ganho ou perda) de elétrons de um corpo inicialmente neutro. O corpo pode ficar eletrizado por atrito, por contato ou por indução.

a. Eletrização por Atrito

Ao atitar dois corpos estamos fornecendo energia para que haja transferência de elétrons de um para o outro.

Experimentalmente, podemos elaborar uma tabela para prever o sinal que cada substância adquire quando atritada com outro material. Esse tipo de tabela é conhecido como série triboelétrica.

b. Eletrização por Contato O simples contato de um corpo neutro com um corpo previamente eletrizado provoca uma eletrização por contato.

OBSERVAÇÕES *Após o contato, as quantidades de carga elétrica (Q) são proporcionais às dimensões do corpo. **Na eletrização por contato os corpos adquirem cargas de mesmo sinal. c. Eletrização por Indução

Sabemos que um corpo é eletricamente neutro quanto o número de prótons é igual ao número de elétrons. Etapas para eletrização por indução: Aproxima-se um bastão eletrizado de

um corpo neutro. Aterra-se o corpo neutro que deve ser

condutor (elétrons que haviam se deslocado dentro do condutor descem pelo fio terra, procurando se afastar ainda mais do bastão).

Corta-se a ligação do induzido com a Terra.

Afasta-se o indutor.

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Obs.: A carga final do induzido é de sinal contrário ao da carga elétrica do indutor.

CARGA ELÉTRICA PUNTUAL (OU

PONTUAL)

A carga elétrica puntiforme, na prática, é um corpo pequeno com dimensões desprezíveis, e que se encontra eletrizado.

3. FORÇA ELÉTRICA (LEI DE COULOMB)

Já sabemos que entre cargas elétricas existe uma força elétrica F, podendo ser de atração ou repulsão, o que depende do sinal das cargas.

Além disso, pelo princípio da ação e reação, a intensidade da força que uma carga elétrica exerce sobre a outra é a mesma.

A LEI DE COULOMB ESTABELE QUE: “A intensidade da força elétrica entre duas cargas elétricas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos módulos dessas cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separam.”

Onde: Módulo das cargas elétricas. Distância entre as cargas elétricas. Constante elétrica (ou eletrostática). Depende do meio em que as cargas estão localizadas.

OBS: Como a intensidade F da força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância d entre as cargas, o gráfico F x d será:

4. CAMPO ELÉTRICO A força gravitacional e a força

eletrostática são forças que atuam à distância, isto, a força surge ainda que os corpos não estejam em contato. Tais forças são denominadas de forças de campo. A ideia de uma força atuando à distância trouxe grandes dificuldades para os pensadores antigos. Até mesmo Isaac Newton não se sentia confortável com a ideia quando publicou sua lei da gravitação Universal. PENTEDO, Paulo Cesar. Conceitos e Aplicações. Ed. Moderna

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4.1 DEFINIÇÃO DE CAMPO ELÉTRICO

De forma simples e objetiva podemos definir o campo elétrico como uma região do espaço que envolve a carga elétrica. E nessa região qualquer carga colocada ficará sujeita à ação de uma força elétrica.

4.2 DEFINIÇÃO DE VETOR CAMPO ELÉTRICO

O vetor campo elétrico é uma grandeza

que mede o poder de força sobre as cargas

elétricas que estão inseridas nesse campo.

: intensidade do campo elétrico

: Força elétrica : carga que recebe a força (carga de prova) Unidade de campo: (Newton por Coulomb)

4.3 CAMPO ELÉTRICO DE CARGA Q

: constante eletrostática : carga geradora : distância entre a carga e o ponto

4.4 LINHAS DE FORÇA

Para representar de maneira simplificada o campo elétrico, é comum usar-se o recurso de linhas de força. Elas são linhas orientadas que, em cada ponto, apresentam a direção o sentido do vetor campo elétrico.

Se Q > 0: as linhas saem da carga Se Q < 0: as linhas entram na carga.

Observação Se q > 0: mesmo sentido para força (F) e campo (E) Se q<0: sentidos contrários para a força (F) e campo (E)

4.5 CAMPO ELÉTRICO DE VÁRIAS CARGAS

O campo resultante, num ponto P, será a soma vetorial dos campos produzidos por cada uma das cargas naquele ponto.

O campo resultante em P é dado pela soma:

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4.6 CAMPO ELÉTRICO UNIFORME Para produzi-lo, precisamos de duas placas paralelas, carregadas com sinais opostos e bem próximas, de modo que a distância entre elas seja muito menor que o comprimento das placas.

Se as placas forem grandes e bem próximas, as linhas de campo serão paralelas e igualmente espaçadas; teremos assim um campo elétrico uniforme.

EXERCÍCIOS 1. (PUC-SP) Dispõe-se de uma barra de vidro, um pano de lã e duas pequenas esferas condutoras, A e B, apoiadas em suportes isolados, todos eletricamente neutros. Atrita-se a barra de vidro com o pano de lã, a seguir coloca-se a barra de vidro em contato com a esfera A e o pano com a esfera B. Após essas operações: a. ( ) O pano de lã e a barra de vidro

estarão neutros. b. ( ) O pano de lã atrairá a esfera A c. ( ) As esferas A e B continuarão

neutras. d. ( ) A barra de vidro repelirá a esfera

B. e. ( ) As esferas A e B se repelirão.

2. (UF-SE) Dois corpos A e B são eletrizados por atrito e em seguida um corpo C, inicialmente neutro, é eletrizado por contato com B. Sabendo-se que na eletrização por atrito B perdeu elétrons para A, pode-se afirmar que ao final desses processos as cargas de A, B e C são respectivamente:

a. ( ) Positiva, positiva e positiva. b. ( ) Positiva, negativa e positiva.

c. ( ) Negativa, negativa e negativa. d. ( ) Negativa, positiva e positiva. e. ( ) Negativa, negativa e positiva.

3. Um corpo inicialmente neutro é eletrizado com carga Q = 32 µC. Qual o número de elétrons retirados do corpo?

Dado: e = 1,6. 10-19 C. 4. Duas cargas elétricas, Q1 = 1μC e Q2 = 4μC, estão separadas por uma distância de 0,3m, no vácuo. Determine a intensidade da força elétrica de repulsão entre as cargas.

5. Duas cargas elétricas, Q1 =9.10-6 C e Q2 = - 4.10-6 C estão separadas por uma distância de 0,2m, no vácuo. Determine a intensidade da força elétrica de atração existente entre elas.

6. Determine a intensidade do Campo Elétrico produzido por uma carga elétrica de 16 μC, localizada no vácuo, a uma distância de 0,01m da carga.

7. A que distância devem ser colocadas duas cargas positivas e iguais a no vácuo, para que a força elétrica de repulsão entre elas tenha intensidade de 0,1 N?

8. Duas cargas elétricas positivas e puntiformes, das quais uma é o dobro da outra, repelem-se com força de intensidades 2,7 N no vácuo, quando a distância entre elas é de 10 cm. Determine a menor das cargas.

9. Determine a intensidade do Campo Elétrico produzido por uma carga elétrica de 16 C, localizada novácuo, a uma distância de 0,1m da carga.

10. Duas cargas puntiformes, e , são fixadas nos pontos A e B, distantes entre si 0,6

m, no vácuo. Sendo , e

e , determine a intensidade da força elétrica

resultante sobre uma carga , colocada a 0,2 m de A, sobre a reta AB.

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cada ponto de um campo elétrico asssocia-se a

grandeza escalar potencial elétrico. Por meio

desta grandeza pode-se calcular o trabalho da força

elétrica, assim como analisar o comportamento de

cargas elétrica abandonadas num campo elétrico.

Maior

1. Potencial Elétrico (V)

Considere um ponto P a uma distância d de

uma carga puntiforme Q. Além do vetor

elétrico , a carga puntiforme também cria no

ponto P uma grandeza escalar, denominada

potencial elétrico V, dado por:

Unidade de V, no SI: V (volt).

Obs.: Sendo o potencial elétrico V uma grandeza escalar, leva-se em consideração o

sinal da carga puntiforme Q. Ou seja, o

potencial elétrico poderá ser positivo ou

negativo, dependendo do sinal da carga Q.

1.1 Potencial de várias cargas

Puntiformes

O potencial resultante de um certo ponto, devido à ação de várias cargas, é a soma

algébrica dos potenciais individuais das

mesmas cargas, naquele ponto.

1.2 Superfícies Equipotenciais

Toda superfície cujos pontos apresentam

o mesmo potencial elétrico.

As linhas de força são perpendiculares

às superfícies equipotenciais.

2. Trabalho da Força Elétrica

Imagine uma carga Q gerando um

campo elétrico ao seu redor, conforme a

figura a seguir.

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Capítulo 2

POTENCIAL ELÉTRICO 5. Potencial Elétrico

6. Trabalho da

Força Elétrica

7. Diferença de

Potencial (ddp)

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Se uma carga de prova q é deslocada do ponto

A ao ponto B, a força elétrica realiza um

trabalho dado por:

Trabalho realizado pela força elétrica no

deslocamento da carga puntiforme q entre A e B. (unidade: J – Joule) Potenciais elétricos dos pontos A e B.

3. Diferença de Potencial (ddp)

Pela expressão anterior, vemos que o trabalho e diretamente proporcional à diferença de

potencial . A partir de agora, isso

torna a diferença de potencial (ddp), também

conhecida como tensão elétrica, uma grandeza fundamental para a analise do movimento das

cargas num campo elétrico.

A expressão do trabalho passa a ser escrita

resumidamente como:

Diferença de Potencial (ddp)

É a medida da quantidade de energia elétrica

que é cedida à carga elétrica que atravessa um gerador. Quando se diz que um chuveiro está

ligado a uma tomada de 220V, significa que,

sobre cada Coulomb de carga elétrica que o percorre, a força elétrica realiza 220J de

trabalho.

3.1 ddp em Campo Elétrico Uniforme

Num campo uniforme, produzido na região entre duas placas condutoras paralelas de

cargas opostas, a ddp entre dois pontos é

proporcional à distância entre as superfícies

equipotenciais que passam por esses pontos.

Como o campo elétrico e a força , que

agem na carga q, são constantes, o trabalho

realizado pela força pode ser calculado pela

expressão geral do trabalho:

Como (1) e

(2)

Igualando (1) e (2):

Intensidade do campo elétrico uniforme

(unidade V/m volt por metro) Diferença de potencial

Observe que a força elétrica é

conservativa, isto é, o trabalho entre dois

pontos independe da trajetória usada para realizar o deslocamento.

EXERCÍCIOS

1. Determine a intensidade do Potencial

Elétrico produzido por uma carga elétrica de

15 C, localizada no vácuo, a uma distância de 0,01m da carga.

2. Determine a intensidade do Potencial Elétrico produzido por uma carga elétrica de

13 nC, localizada no vácuo, a uma distância de

0,1m da carga.

3. Num determinado ponto P do campo

elétrico criado por uma carga pontual, o

potencial é e a intensidade do

vetor campo elétrico . Qual o

valor da carga Q?

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1. Corrente Elétrica A corrente elétrica é um movimento ordenado de cargas elementares. Na maioria dos casos, a corrente elétrica pode ser obtida no interior de condutores.

Por exemplo, aplicando uma diferença de potencial num fio metálico, surge nele uma corrente elétrica formada pelo movimento ordenado de elétrons.

2. Sentido da corrente Elétrica Na maioria dos casos a corrente elétrica é formada pelo movimento ordenado de elétrons. Há casos, no entanto, que ocorre movimento também de cargas positivas. Um elétron ou um próton, submetido à mesma diferença de potencial, recebem forças de sentidos opostos. Portanto para indicar o

sentido da corrente elétrica, adota-se uma convenção. Ligando-se um condutor metálico aos polos positivos e negativos de um gerador elétrico, ele ficará sujeito a uma ddp (diferença de potencial), que origina dentro do

condutor um campo elétrico , cujo sentido é do polo positivo para o polo negativo, esse movimento ordenado constitui a corrente elétrica.

3. Intensidade de Corrente Elétrica Na figura abaixo, uma quantidade de carga elétrica atravessa o condutor metálico durante um intervalo de tempo.

Capítulo 3

Corrente Elétrica 1. Corrente Elétrica

2. Sentido da Corrente

Elétrica

3. Intensidade da

Corrente Elétrica

4. Corrente Contínua

5. Corrente Alternada

6. Efeito da corrente

Elétrica:

Apesar de alguns fenômenos serem conhecidos desde a

Antiguidade, o tema só começou a ser pesquisado

sistematicamente nos últimos 200 anos. O estudo da

eletricidade animal feita por Luigi Galvani também atraiu a

atenção dos leigos e inspirou a obra literária de Frankenstein.

Nesta parte, iremos estudar a Eletrodinâmica – parte da

Física que se ocupa do movimento organizado de elétrons

em condutores, nos chamados circuitos elétricos.

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Intensidade da corrente no condutor. Módulo da quantidade de carga elétrica que atravessa uma seção transversal do condutor no intervalo de tempo . A unidade de intensidade de corrente elétrica no S.I. é o ampère (A).

4. Corrente Continua

A corrente continua constante tem sentido e intensidade constantes em função do tempo. Exemplo: pilha comum.

5 Corrente Alternada A corrente alternada muda periodicamente no tempo. No caso da figura a corrente alternada é senoidal. Exemplo: corrente elétrica residencial.

6 Efeito da corrente Elétrica:

Efeito térmico ou Efeito Joule Qualquer condutor sofre aquecimento ao ser atravessado por uma corrente elétrica. Esse efeito é à base do funcionamento dos aquecedores elétricos, chuveiros, secadores de cabelo, lâmpadas térmicas etc.

Efeito luminoso Em determinados condições, a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito faz com que ele emita luz. As lâmpadas fluorescentes e os anúncios luminosos são aplicações desse efeito. Neles há a

transformação direta de energia elétrica em energia luminosa.

Efeito Magnético Um condutor percorrido por uma corrente elétrica cria, na região próxima a ele, um campo magnético. Este é um dos efeitos mais importantes, constituindo a base do funcionamento dos motores, transformadores, reles etc.

Efeito Químico Uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando é atravessada por uma corrente elétrica. É a eletrólise. Esse efeito é utilizado, por exemplo, no revestimento de metais: cromagem, niquelação etc.

LEITURA COMPLEMENTA

CHOQUE ELETRICO O choque elétrico é causado por uma

corrente elétrica que passa através do corpo humano ou de um animal qualquer. O pior choque é aquele que se origina quando uma corrente elétrica entra pela mão da pessoa e sai pela outra mão. Nesse caso, a corrente atravessa o tórax, e tem grande chance de afetar o coração e a respiração. Se fizerem parte do circuito elétrico o dedo polegar e o dedo indicador de uma mão, ou uma mão e um pé, o risco é menor.

O valor mínimo de corrente que uma pessoa pode perceber é 1 mA. Com uma corrente de 10 mA, a pessoa perde o controle dos músculos, sendo difícil abrir as mãos para se livrar do contato. O valor mortal está compreendido entre 10 mA e 3,0 A.

Normalmente, a resistência elétrica de nossa pele é grande e limita o estabelecimento de uma corrente elétrica caso a tensão aplicada não seja muito grande. Com a pele seca, por exemplo, não tomamos nenhum choque se submetidos à tensão de 12

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V, mas se a pele estiver úmida, ou com suor, a resistência elétrica cai muito e podemos levar um choque considerável. Uma forma de se evitar os choques elétricos é fazer a ligação dos aparelhos à terra, através do chamado “fio terra”, que serve para descarregar a eletricidade acumulada diretamente para o chão, evitando-se assim o risco de choque elétrico.

É a voltagem ou a corrente que fará mal? Muitas vezes você vê uma placa dizendo: "Perigo - Alta Voltagem"; mas a alta voltagem, ou o alto potencial elétrico, não lhe causará mal. Alta voltagem pode dar lugar a uma intensa corrente, e esta é que produz o dano. Um pombo, pousando num fio de alta voltagem, não é afetado por esta, porque nenhuma corrente passa através do seu corpo. Se ele tocar dois fios ao mesmo tempo, a corrente o queimará.

EXERCÍCIOS 1. Um condutor elétrico é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 20A. Determine a carga elétrica que atravessa a seção transversal do fio num intervalo de tempo de 10 segundos 2. Certo aparelho eletrônico mede a passagem de elétrons por minuto, através de uma seção transversal do condutor. Sendo a carga elementar C, calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa o condutor, nesse intervalo de tempo.

3. Um fio metálico é percorrido por uma Corrente Elétrica contínua e constante de intensidade 8A. Sabe-se que uma carga elétrica de 32C atravessa uma seção transversal do fio num intervalo de tempo . Determine o intervalo de tempo . 4. Certo aparelho eletrônico mede a passagem de elétrons por minuto, através de uma seção transversal do condutor. Sendo a carga elementar C, calcule a intensidade de corrente elétrica que

atravessa o condutor, nesse intervalo de tempo.

5. Defina Corrente Elétrica.

6. Defina Intensidade de Corrente Elétrica.

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1. Resistência Elétrica Enquanto se movimentam, os elétrons livres eventualmente colidem com os átomos de rede cristalina que constitui o condutor. Essas colisões transformam parte da energia cinética dos elétrons em energia térmica, aquecendo o material. A propriedade física do condutor relacionada à transformação é chamada resistência elétrica. Os dispositivos cuja função principal é converter energia elétrica em energia térmica são chamado resistores.

2. Lei De Ohm Experimentalmente, podemos verificar que a ddp U aplicada aos terminais do resistor é diretamente proporcional à intensidade da corrente i que o atravessa:

Unidade, no SI:

(Volt) (ampère)

A constante de proporcionalidade R é a resistência elétrica desse resistor.

3. A Curva Característica de um Resistor O gráfico da tensão em função da corrente, para qualquer elemento de um circuito elétrico, é conhecido como curva característica. Para um resistor que obedece à Lei de Ohm, trata-se de uma reta que passa pela origem.

A maior parte dos resistores possui uma faixa conveniente de correntes e tensões na qual se comportam um resistor ôhmico.

4. Resistividade É através do controle da corrente que se pode graduar o aquecimento produzido pelos aparelhos

Capítulo 4

Resistência Elétrica 1. Resistência Elétrica

2. Lei de Ohm

3. Resistividade

4. Potencia Dissipada

5. Associação de

Resistores

6. Medidores Elétricos

A escolha adequada do material a ser usado como

resistor leva em conta a temperatura que ele

deverá atingir, lembre-se de que ele não pode

derreter, e também a sua capacidade de resistir

à corrente elétrica. Essa capacidade é diferente

para cada tipo de material e, por isso, ela é

denominada de resistência específica (ou

resistividade). O valor da resistência

específica do material vai dizer se ele é bom

condutor ou não: quanto maior for esse valor,

maior será a resistência que ele oferece à

corrente:

Resistência específica ALTA mau condutor elétrico. Resistência específica baixa bom condutor elétrico.

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resistivos. Escolhendo um material para ser o resistor, uma espessura e um comprimento adequados, a resistência elétrica do resistor fica determinada e assim o valor da corrente elétrica pode ser controlado. Existe uma fórmula que permite o cálculo da resistência elétrica. Adotando-se:

Para a resistência elétrica do resistor (lê-se rô) para resistência especifica (ou

resistividade) do material. (unidade )

Para o comprimento do resistor.

Para a área de sua espessura.

Nesta expressão matemática podemos obter um valor numérico para a resistência elétrica do resistor dos aparelhos resistivos como o filamento da lâmpada, do chuveiro, dos aquecedores, os fios de ligação, etc. A tabela a seguir ilustra os valores de alguns materiais:

5. Potencia Dissipada A potência elétrica de qualquer dispositivo do circuito pelo qual passa uma corrente i e cuja ddp entre os terminais e U pode ser calculada por meio da expressão:

No caso de um resistor, essa expressão, combinada com a lei de Ohm, resulta em duas outras expressões equivalentes:

e

Esses resultados permitem determinar a potencia elétrica dissipada no resistor – o chamado efeito joule. EFEITO JOULE Quando um resistor se aquece devido à passagem da corrente elétrica diz-se que ocorre o efeito joule. Num dado intervalo de tempo, a energia elétrica que o resistor consome é dissipada exclusivamente na forma de calor, assim:

6. Associação de Resistores

Em Série: a corrente que percorre todos os

resistores da associação é a mesma.

Numa associação em série, as ddp se somam ( e a corrente é a mesma em todos os resistores.

Em Paralelo: a ddp é a mesma em todos os resistores.

e

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Numa associação em paralelo, as correntes se somam ( , e a ddp é a mesma em todos os resistores.

7. Medidores Elétricos Galvanômetro

O galvanômetro é o aparelho básico para medidas de circuitos elétricos. Amperímetro Aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente elétrica que passa por um fio. Pode medir tanto corrente contínua como corrente alternada. *Amperímetro ideal é aquele cuja resistência interna é nula. Voltímetro Aparelho utilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos; por esse motivo deve ser ligado sempre em paralelo com o trecho do circuito do qual se deseja obter a tensão elétrica. Para não atrapalhar o circuito, sua resistência interna deve ser muito alta, a maior possível. *Voltímetro Ideal aquele cuja resistência elétrica é infinita.

EXERCÍCIOS 1. A Resistividade do cobre a 20 0C é

. Determine a resistência de um fio de cobre 1m de comprimento e 0,2 cm2 de área de seção transversal nessa temperatura. 2. Um resistor tem resistência elétrica igual a . Calcule a intensidade de corrente elétrica que o atravessará se ele for submetido a uma

tensão de . 3. Um resistor ôhmico, quando submetido a

uma tensão de , é atravessado por uma corrente elétrica de intensidade . Qual é a Resistência elétrica do resistor?

4. Um resistor ôhmico, quando submetido a

uma tensão de , é atravessado por uma

corrente elétrica de intensidade . Qual deve ser a tensão aplicada aos terminais desse resistor para que ele seja percorrido por uma corrente elétrica de

intensidade ?

5. Um resistor e um resistor

são associados em série e a essa

associação aplica-se uma tensão de . Calcule: a) Qual a resistência equivalente da associação? b) Qual é a intensidade de corrente elétrica total

(i) na associação? c) Qual é a intensidade da Corrente Elétrica em

cada resistor? d) Qual é a tensão em cada resistor associado

(U1 =? e U2 =?)? 6. Para o circuito ao lado, determine:

a) Qual é a resistência equivalente (Req) da

associação? b) Qual é a intensidade de corrente elétrica total

(i) na associação? c) Qual é a intensidade da Corrente Elétrica em

cada resistor? d) Qual é a tensão em cada resistor associado

(U1 =?=, U2 = ? e U3 = ?)? 7. Um resistor de e um resistor

de são associados em paralelo e

conectados a uma fonte de tensão de Calcule: a) Qual a resistência equivalente (Req) da

associação? b) Qual é a tensão em cada resistor? c) Qual é a intensidade de corrente elétrica em

cada resistor? d) Qual a intensidade de corrente elétrica total na

associação? 8. No circuito esquematizado abaixo, determine a resistência equivalente entre os extremos A e B.

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9. Determine a resistência equivalente entre os terminais A e B da seguinte associação de resistores:

10. Entre os pontos A e B do circuito abaixo é

aplicada uma ddp de . a) Determine a intensidade de corrente no resistor

de . b) Qual é a ddp entre os extremos do resistor de

?

11. (OBF) Uma corrente de passa pelo resistor de 25Ω, conforme indicado na figura abaixo. Qual é a corrente que passa pelo resistor de 80 Ω?

12. Determine a resistência equivalente do seguinte circuito:

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