16-05-2010 1 CIRCUITOS ELÉCTRICOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS FÍSICA 12 Marília Peres 1 CORRENTE ELÉCTRICA CORRENTE ELÉCTRICA • A corrente eléctrica é um movimento orientado de cargas eléctricas através de um condutor e de cargas eléctricas através de um condutor e só ocorre se houver diferença de potencial. • O sentido convencional da corrente é o sentido do campo eléctrico e o sentido real num condutor metálico é o oposto condutor metálico é o oposto. 2 Marília Peres
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CIRCUITOS ELÉCTRICOSCIRCUITOS ELÉCTRICOS
FÍSICA 12Marília Peres
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CORRENTE ELÉCTRICACORRENTE ELÉCTRICA
• A corrente eléctrica é um movimento orientado de cargas eléctricas através de um condutor e de cargas eléctricas através de um condutor e só ocorre se houver diferença de potencial.
• O sentido convencional da corrente é o sentido do campo eléctrico e o sentido real num condutor metálico é o opostocondutor metálico é o oposto.
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• A intensidade de corrente intensidade de corrente eléctricaeléctrica I é uma grandeza
CORRENTE ELÉCTRICACORRENTE ELÉCTRICA
eléctricaeléctrica, I , é uma grandeza escalar, que se define como a razão entre a carga que atravessa uma secção recta do condutor e o intervalo de tempo.
IdQ
• Ou se o regime é estacionário: Q
t
I
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Idt
A unidade SI é o ampére (A)1 A = 1 C / s
CCORRENTEORRENTE EE VVELOCIDADEELOCIDADE DEDE DDERIVAERIVACCORRENTEORRENTE EE VVELOCIDADEELOCIDADE DEDE DDERIVAERIVA
• O movimento orientado é descrito orientado é descrito pela velocidade de arrastamento ou de deriva: vd
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• Segundo o modelo de condução eléctricaaceite, esta velocidadeé muito baixa, devidoao choque com osátomos dos condutores.
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RESISTÊNCIA E LEI DE OHMRESISTÊNCIA E LEI DE OHM
• Num condutor existe sempre resistência à passagem da corrente: colisões dos electrões, defeitos, impurezas, etc.etc.
• Verifica-se que para o mesmo campo eléctrico aplicado, essa resistência é proporcional à diferença de potencial aplicada ao condutor.
UR
I
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I• A unidade SI é o ohm (Ω)
– 1 Ω = 1 V / A
RESISTÊNCIA E LEI DE OHMRESISTÊNCIA E LEI DE OHM
•• Lei de OhmLei de Ohm::A razão entre a diferença de potencial aplicada ao A razão entre a diferença de potencial aplicada ao ç p pç p pcondutor e a intensidade de corrente que a percorre é condutor e a intensidade de corrente que a percorre é constante, à mesma temperatura.constante, à mesma temperatura.
UR
I
Se os materiais não obedecem à lei de Ohm, dizem-se não
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óhmicos.A Lei de Ohm é apenas uma lei empírica válida para alguns materiais.
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Condutor óhmicoCondutor óhmico
Resistência e Lei de OhmResistência e Lei de Ohm
Condutor não óhmicoCondutor não óhmico
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RESISTIVIDADE, RESISTIVIDADE,
• A resistência de um condutor depende da resistividade do material de que é feito.
• A unidade da resistividade é ohm metro (Ω . m)• Para um condutor filiforme, verifica-se a
seguinte relação:
R ρ
Em que: - resistividadel – comprimentoA – área da secção recta
R ρA
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Valores da Resistividade
Valores da Resistividade
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RRESISTORESESISTORESRRESISTORESESISTORES
• Muitos circuitos possuem Muitos circuitos possuem elementos chamados resistores.
• Usam-se essencialmente para controlar a corrente em partes do circuito.
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RRESISTÊNCIAESISTÊNCIA EE TTEMPERATURAEMPERATURARRESISTÊNCIAESISTÊNCIA EE TTEMPERATURAEMPERATURA
• Fora de um determinado limite, a resistividade de um material varia com resistividade de um material varia com a temperatura.
– ρo é a resistividade de referência à t t T
[1 ( )]o oρ ρ α T T
temperatura To• To é normalmente 20° C• α é o coeficiente de temperatura do material
– A unidade SI de α é oC-1
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RRESISTIVIDADEESISTIVIDADE EE TTEMPERATURAEMPERATURARRESISTIVIDADEESISTIVIDADE EE TTEMPERATURAEMPERATURA
• Para os metais a resistividade é normalmente proporcional à temperatura.
• Existe uma região não linear a baixas temperaturas que é devida essencialmente à colisão dos electrões com impurezas.
• O aumento de temperatura leva a um aumento de vibração da rede cristalina do metal, logo a resistividade aumenta.
• A força electromotriz de um gerador (f.e.m. ou , de um gerador é a maior diferença de potencial que esse gerador pode fornecer, ou a maior quantidade de energia por unidade de carga.
que recebem em energia interna, mas a restante energia étransformada em outro tipo de energia (luz, trabalho, …).
FFORÇAORÇA CCONTRAMOTRIZONTRAMOTRIZ -- ’’Define-se como a energia E’, que o receptor recebe etransforma noutras energias (excepto por efeito de Joule)transforma noutras energias (excepto por efeito de Joule),por unidade de carga, Q, que atravessa o receptor.