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Eletrodinâmica Potencial Elétrico Va Potencial Elétrico Vb
0V 100V
-100V 0V
-50V 50V
e
Elétrons
e
e
0V 100V
-100V 0V
-50V 50V
I
I
I
Os elétrons se deslocam procurando o maior potencial elétrico.
A corrente elétrica, por convenção, tem sentido oposto ao dos elétrons.
Corrente Elétrica
I
Q
Intensidade de corrente elétrica I Carga elétrica Q
SI: [I]=A ; [Q]=C ; [t]=s .
tQIΔ
=
I
ee
e
Carga elementar: e Carga de cada elétron: -e Carga de cada próton: +e
e=1,6.10-19 coulombs
Corrente Elétrica
tQIΔ
=O Beijo Elétrico Os fenômenos elétricos sempre despertaram grande curiosidade. Em especial, nos séculos XVII e XVIII, a aristocracia européia se divertia com experimentos de eletrostática. Várias gravuras documentam estas atividades. A gravura ao lado, retirada do livro História da Electricidade, de Edward T. Canby (Liv. Morais, 1965), mostra uma senhora sendo carregada eletricamente por uma máquina enquanto o seu amigo espera pelo choque...
Quantidade de carga elétrica
Em 1906, Harvey Fletcher o b t e v e o v a l o r d a q u a n t i d a d e d e c a r g a elementar (e), ou seja, a c a r g a e m m ó d u l o d o próton e do elétron:
DIFERENÇA DE Potencial elétrico A ddp ou tensão mede o desnível de potencial elétrico
entre dois pontos , ou seja, mede a diferença de energia entre 2 pontos.
Voltagen
A direção do movimento dos elétrons é da região de menor potencial elétrico para a de maior potencial.
Classificação dos dispositivos
• Transformam qualquer modalidade de energia em energia elétrica.
• Transformam energia elétrica em qualquer modalidade de energia.
transformam energia elétrica exclusivamente em energia térmica.
transformam energia elétrica em outras modalidades de energia, exceto a térmica.
Resistência elétrica
Resistividade ρ
Comprimento L
Área A
Resistência R Resistividade do material ρ Área da seção transversal A
SI: [R]=Ω ; [ρ ]= Ω /m ; [L]=m; [A]=m2 .
ALR .ρ
=
Resistência R
Lei de Ohm
I Resistência R Diferença de potencial U
Intensidade de corrente elétrica I
SI: [R]=Ω ; [U]=V ; [I]=A .
IRUIUR
.=→
=
Vb
U U=Va-Vb
R
Va
R=40Ω
R=10Ω R=1 MΩ =106 MΩ
A resistência de um componente é a dificuldade
de conduzir corrente elétrica
Resistores em série
R equivalente
V
...321 +++= RRRR
sérieeq
321
33
22
11
.
..
VVVVIRVIRVIRV
++=
=
=
=
N resistores iguais em série: RNR
sérieeq .=
IRVsérieeq .=
Resistores em paralelo
...1
321.
+++=RRRR
paraleq321
332211
321
...IIIIIRIRIR
VVVV
++=
==
===
N resistores iguais em paralelo: N
RReq =
R equivalente
V
IRVsérieeq .=
Para 2 resistores: 21
21.RRRRReq +
=
Circuitos elétricos R
U
I
IRU .=
Energia luminosa
Energia mecânica
Energia térmica
Energia Elétrica
A Energia elétrica pode ser transformada em outras
formas de energia.
Potência Elétrica
P= 100 W
P=2400 W
Usina de Itaipu:
92 245 GWh gerados em 2011. Qual a potência
média nesse ano?
R.: 10,7 GW
Potência é a rapidez com que se gasta ou se produz Energia.
Potência P Energia E
Tempo decorrido ∆t
SI: [P]=W ; [E ]=J ; [t]=s. Concessionária de energia elétrica:
[E]=kWh ; [P ]=kW ; [t]=h.
tPEtEP Δ=→Δ
= .
Potência Elétrica
U =Va-Vb
I
P
A Potência pode ser calculada por variáveis elétricas do circuito:
Potência P Diferença de potencial U Intensidade de corrente I SI: [P]=W=watts; Resistência R [U]=V=volts ; [I]=A=amperes; [R]=Ω=ohms;
IUP .=
R
Va Vb
RUP
IRP2
2.
=
=
Mas como U=RI,