O documento discute conceitos fundamentais de eletrodinâmica como potencial elétrico, corrente elétrica, carga elétrica e resistência elétrica. Também aborda circuitos elétricos em série e paralelo e a transformação de energia elétrica em outras formas de energia.

1. Física - Eletrodinâmica
Teoria e exercícios

2. 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.

3. Corrente elétrica

4. Corrente Elétrica
I
Q
Q
Q
Intensidade de corrente elétrica I
Carga elétrica Q
SI: [I]=A ; [Q]=C ; [t]=s .
t
Q
I
Δ
=
I
e
e
e
Carga elementar: e
Carga de cada elétron: -e
Carga de cada próton: +e
e=1,6.10
-19
coulombs

5. Corrente Elétrica
t
Q
I
Δ
=
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...

6. 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:

7. 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.

8. Voltagen
A direção do movimento dos elétrons é da região de
menor potencial elétrico para a de maior potencial.

9. Intensidade da corrente

10. MULTÍMETRO

11. MULTÍMETRO

12. 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.

13. Geração de energia elétrica

14. geradores
Produção de Energia Elétrica
WARNING!!
São mesmo geradores?

15. Pilhas e baterias

16. Pilhas e baterias

17. Resistência elétrica

18. resi
stor
es
Transformação de Eletricidade em Calor.

19. 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
.
A
L
R
.ρ
=
Resistência R

20. Lei de Ohm
I Resistência R
Diferença de potencial U
Intensidade de corrente elétrica I
SI: [R]=Ω ; [U]=V ; [I]=A .
IRU
I
U
R
.=→
=
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

21. Circuitos elétricos
R
U
+ -
Resistências
Diferenças de potencial

22. Circuito elétrico
• Circuito em Série

23. Resistores em série
R equivalente
V
...321 +++= RRRR sérieeq
321
33
22
11
.
.
.
VVVV
IRV
IRV
IRV
++=
=
=
=
N resistores iguais em série:
RNR sérieeq .=
IRV sérieeq .=

24. Circuito elétrico
• Circuito em Paralelo

25. Resistores em paralelo
...
1
321.
+++=
RRRR paraleq
321
332211
321
...
IIII
IRIRIR
VVVV
++=
==
===
N resistores iguais
em paralelo: N
R
Req =
R equivalente
V
IRV sérieeq .=
Para 2
resistores: 21
21.
RR
RR
Req
+
=

26. Circuito elétrico
• Comparação

27. 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.

28. 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.
tPE
t
E
P Δ=→
Δ
= .

29. 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
R
U
P
IRP
2
2
.
=
=
Mas como U=RI,

30. Energia Elétrica consumida
Consumo de energia
Energia Elétrica consumida
1kWh=R$0,30
62377
kWh

32. A conta de energia elétrica

33. Segurança no uso da eletricidade

34. Associação de resistores
R equivalente
V
Associação
em série
Associação
em
paralelo

35. UERJ 2º E.Q. 2012

36. UERJ 1º E.Q. 2012

37. UERJ 2º E.Q. 2011

38. UERJ 1º E.Q. 2011

39. UERJ 2º E.Q. 2010

40. UERJ 2º E.Q. 2010

41. UERJ 1º E.Q. 2010

42. UERJ 2º E.Q. 2009

43. UERJ 1º E.Q. 2009

44. UERJ 1º E.Q. 2009

45. UERJ 2º E.Q. 2008

46. UERJ 2º E.Q. 2008

47. Gabarito
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