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- 1. Corrente Elétrica eLei de Ohm ELETRODINÂMICA
- 2. Introdução à Eletrodinâmica Aeletricidade é dividida em 3 tópicos: 1. Eletrostática 2. Eletrodinâmica 3. Eletromagnetismo A eletroestática é o estudo das cargas em repouso, já a ELETRODINÂMICA é o estudo das cargas em movimento.
- 3. Condutores e Isolantes Condutorese isolantes são materiais elétricos que se comportam de maneiras opostas no que respeita à passagem de corrente elétrica. Enquanto os condutores permitem a movimentação dos elétrons, os isolantes dificultam essa movimentação, ou seja, a passagem da eletricidade. Nos materiais condutores, as cargas elétricas se movimentam com mais liberdade em função dos elétrons livres presentes na sua camada de valência. A ligação dos elétrons livres com o núcleo atômico é bastante fraca. Assim, esses elétrons têm tendência para serem doados, movimentam-se e espalham-se facilitando a passagem da eletricidade. São exemplos de condutores elétricos os metais em geral, tais como cobre, ferro, ouro e prata. CONDUTORES Nos materiais isolantes, também chamados de dielétricos, verifica-se a ausência ou pouca presença de elétrons livres. Isso faz com que os elétrons dos isolantes estejam fortemente ligados ao núcleo, o que inibe a sua movimentação. São exemplos de isolante elétricos: borracha, isopor, lã, madeira, plástico e papel, vácuo, vidro. ISOLANTES https://www.todamateria.com.br/condutores-e-isolantes/
- 4. Corrente Elétrica Corrente Elétricaé um fluxo ordenado de elétrons, ou seja, a corrente elétrica acontece quando os elétrons estão se movimentando ordenadamente em uma direção num material condutor. O sentido convencional da corrente elétrica (por razões históricas) é definido como sendo o contrário ao movimento dos elétrons. https://www.mundodaeletrica.com.br/principais-caracteristicas-da-corrente-eletrica/ https://vocenaeletrica.com/o-que-e-corrente-eletrica/
- 5. Intensidade da correnteelétrica média 𝒊𝒎 = ∆𝑸 ∆𝒕 𝒊𝒎 é 𝒂 𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒆𝒍é𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂 ∆𝑸 é 𝒂 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 ∆𝒕 é o tempo 𝒊 = 𝑪 𝒔 = 𝑨 (𝑨𝒎𝒑è𝒓𝒆) Unidade de Corrente Elétrica:
- 6. Gráfico da correnteelétrica Em um gráfico da corrente elétrica pelo tempo, a área abaixo do gráfico é numericamente igual à carga elétrica.
- 7. Exemplo - correnteelétrica Por um fio condutor metálico passam 2,0.1020 elétrons durante 4s. Calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa esse condutor metálico. (Dada a carga elementar do elétron e = 1,6.10-19 C).
- 8. Tensão ou DDP Jáestudamos sobre Potencial Elétrico. A Tensão ou DDP (diferença de potencial) nada mais é que a diferença do potencial elétrico entre 2 pontos distintos. Vamos definir essa diferença (por exemplo entre os pontos A e B) como: 𝑼 = 𝑽𝑨 − 𝑽𝑩 Lembrando do Trabalho de uma Força Elétrica: 𝝉 = 𝒒(𝑽𝑨 − 𝑽𝑩) 𝝉 = 𝒒𝑼 Assim podemos definir a Tensão ou DDP como: 𝑼 = 𝝉 𝒒 A unidade é o V (volt)
- 9. Tensão ou DDP Aondeachamos a tensão ou ddp em nosso cotidiano??? U=9 V U=1,5 V U=12 V
- 10. Potência Elétrica Energia éuma grandeza física muito importante e é vastamente estudada. A Potência nada mais é que a Energia por unidade de Tempo. No caso de Potência Elétrica, é a Energia Elétrica dividida pelo Tempo. 𝑷 = ∆𝑬 ∆𝒕 𝑷 = 𝑱 𝒔 = 𝑾 (𝑾𝒂𝒕𝒕) Unidade de Potência Elétrica: 𝑷 = 𝑼 ∙ 𝒊
- 11. Potência Elétrica 𝑷 = ∆𝑬 ∆𝒕 𝑷= 𝑼 ∙ 𝒊 Multiplica o numerador e o denominador por ∆𝑞 𝑷 = ∆𝑬 ∆𝒕 ∙ ∆𝒒 ∆𝒒 inverter 𝑷 = ∆𝑬 ∆𝒒 ∙ ∆𝒒 ∆𝒕 𝒊 U
- 12. Exemplo de PotênciaElétrica e DDP (Unesp) Uma lâmpada incandescente (de filamento) apresenta em seu rótulo as seguintes especificações: 60 W e 120V. Determine a corrente elétrica i que deverá circular pela lâmpada, se ela for conectada a uma fonte de 120V. P = 60 W U = 120V Para encontrar a corrente elétrica com estes dados utilizamos a equação da potência elétrica: P = U.i i = P / U i = 60 / 120 i = 0,5 A
- 13. Energia Elétrica A unidadeEnergia Elétrica no S.I. é o joule, porém é muito utilizado o 𝒌𝑾𝒉 (quilowatt - hora). ∆𝑬 = 𝑷 ∙ ∆𝒕 Como transformar kWh em J e vice-versa: 𝟏 𝒌𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑱 𝒔 𝟑𝟔𝟎𝟎 𝒔 = 𝟑, 𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟔 𝑱
- 14. Consumo mensal daEnergia Elétrica 𝑶 𝒄𝒖𝒔𝒕𝒐 $ = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒆𝒎 𝟑𝟎 𝒅𝒊𝒂𝒔 𝒙 𝒐 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒅𝒐 𝒌𝑾𝒉
- 15. Exemplo - Consumomensal da Energia Elétrica Qual é o consumo de energia elétrica de um chuveiro convencional de 4500 W que é utilizado 1,5 h (1h e 30 minutos) por dia, durante 30 dias? Se na região o valor do quilowatt-hora custa R$0,70, qual o valor gasto apenas por esse chuveiro? Primeiro temos que calcular o valor gasto da energia elétrica no mês: 𝑬𝒆𝒍 = 𝑷 ∙ ∆𝒕 𝑬𝒆𝒍 = 𝟒, 𝟓 𝒌𝑾 ∙ (𝟏, 𝟓 ∙ 𝟑𝟎) Multiplicar por 30 dias para saber mensal 𝑬𝒆𝒍 = 𝟐𝟎𝟐, 𝟓 𝒌𝑾𝒉 O custo mensal será: 𝑶 𝒄𝒖𝒔𝒕𝒐 $ = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒆𝒎 𝟑𝟎 𝒅𝒊𝒂𝒔 𝒙 𝒐 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒅𝒐 𝒌𝑾𝒉 𝑶 𝒄𝒖𝒔𝒕𝒐 $ = 𝟐𝟎𝟐, 𝟓 𝒙 𝟎, 𝟕𝟎 𝑶 𝒄𝒖𝒔𝒕𝒐 $ = 𝟏𝟒𝟏, 𝟕𝟓 𝒓𝒆𝒂𝒊𝒔
- 16. Primeira Lei deOhm - Resistores Resistores são dispositivos usados para controlar a passagem de corrente elétrica em circuitos elétricos por meio do efeito Joule, que converte energia elétrica em energia térmica.
- 17. Primeira Lei deOhm - Resistência É uma propriedade dos resistores que tem como característica a capacidade de resistir à passagem da corrente elétrica. https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-resistencia-eletrica/
- 18. Primeira Lei deOhm - Resistência https://alunosonline.uol.com.br/fisica/primeira-lei-ohm.html 𝑹 = 𝑼 𝒊 𝐔 = 𝑹 ∙ 𝒊 𝑹 = 𝛀 (𝑶𝒉𝒎) Unidade de Resistência Elétrica:
- 19. Primeira Lei deOhm – Resistor ôhmico 𝑹 = 𝑼 𝒊 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆
- 20. Primeira Lei deOhm – Resistor não ôhmico
- 21. Exemplo - PrimeiraLei de Ohm Um resistor é ligado na tomada de 220 V e por ele se estabelece uma corrente elétrica de 11 A. Qual o valor da sua resistência elétrica? Sendo a tensão elétrica U = 220 V e a intensidade da corrente elétrica que se estabelece pelo resistor = 11 A, obtemos:
- 22. Potência no resistor 𝑷= 𝑼 ∙ 𝒊 𝐔 = 𝑹 ∙ 𝒊 𝑷 = 𝑹 ∙ 𝒊² OU 𝑷 = 𝑼 ∙ 𝒊 𝒊 = 𝑼 𝑹 𝑷 = 𝑼𝟐 𝑹
- 23. Segunda Lei deOhm 𝑹 = 𝝆 𝑳 𝑨 𝑹 é 𝒂 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕ê𝒏𝒄𝒊𝒂 𝝆 é 𝒂 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝑳 é 𝒐 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝑨 é 𝒂 á𝒓𝒆𝒂
- 24. Exemplo - SegundaLei de Ohm Um fio de cobre de comprimento 2,0 m apresenta área de secção transversal 2,0 · 10–6 m2. Sendo a resistividade elétrica do cobre 1,7 · 10–8 Ω · m, calcule a resistência elétrica desse fio. R = 1,7 ⋅ 10−2 Ω