Fundamentos de Circuitos Elétricos

Fundamentos de Circuitos Elétricos

Fundamentos de Circuitos Elétricos

Aula 2

Prof. José Nilton Cantarino Gil

Elementos de Circuitos Elétricos

  • A eltrodinâmica estuda as cargas elétricas em movimento em um circuito elétrico.

  • Um circuito elétrico é um caminho fechado, constituído de dispositivos condutores por onde passam as cargas elétricas.

  • O circuito elétrico mais simples tem um gerador de tensão e um receptor.

  • Por exemplo, uma pilha ligada a uma lâmpada constitui um circuito elétrico.

  • A pilha é o gerador e a lâmpada é o receptor.

Elementos de Circuitos Elétricos

  • Para que haja deslocamento de cargas é necessário haver uma d.d.p. (diferença de potencial) entre 2 pontos.

  • Um gerador de tensão é o dispositivo que mantém uma d.d.p. em um circuito através de uma ação quimica (pilhas e baterias), mecânica (alternador) ou outra qualquer.

  • O ponto de menor potencial é chamado de pólo negativo e do de maior potencial, pólo positivo.

Gerador de tensão continua

  • Nessa primeira parte do estudo somente consideraremos geradores C.C., isto é, de corrente contínua ( a tensão não varia ao longo do tempo..

Gerador de Tensão Alternada

  • O gerador de C.A. produz tensões que variam e se alternam ao longo do tempo.

  • A energia que as concessionárias nos abastecem são de corrente alternada

Geradores de Tensão

  • Em um circuito elétrico, um gerador de tensão faz o mesmo que uma bomba em um circuito hidráulico.

Exemplo de um circuito elétrico

Corrente elétrica convencional

Intensidade da corrente elétrica

  • A corrente elétrica é a movimentação ordenada de cargas elétricas por um condutor.

  • Im= DQ

Dt

Intensidade da corrente elétrica

  • DQ = Quantidade de cargas em Coulomb (C)

  • Dt = Intervalo de tempo em segundos (s)

  • Im= Intensidade média da corrente elétrica, em Amperes (A)

  • 1 A = 1 C / s

Leis de Ohm

  • Em um condutor que está sendo percorrido por uma corrente elétrica, os elétrons ao longo de seu percurso sofrem uma oposição à sua passagem.

  • A medida dessa oposição é dada por uma grandeza denominada resistência elétrica (R).

  • O valor da resistência elétrica depende do material do condutor, de suas dimensões e de sua temperatura.

Leis de Ohm

  • Lei de Ohm = A corrente em um circuito é diretamente proporcional a tensão e inversamente proporcional à resistência.

Leis de Ohm

  • R = U / I

    • Onde U = Tensão em Volts
    • I = Intensidade da Corrente em Amperes
    • A unidade de resistência elétrica é o OHM ()
    • 1  = 1 V / 1 A

2ª Lei de Ohm

  • Também conhecida como Lei de Ohm para condutores filiformes.

  • A resistência de um condutor é inversamente proporcional a área de sua seção reta.

  • R1 > R2

2ª Lei de Ohm

  • A resistência de um condutor é diretamente proporcional a seu comprimento.

  • R2 > R1

2ª Lei de Ohm

  • Consideremos agora dois condutores de mesma dimensão, feitos de materiais diferentes.

2ª Lei de Ohm

  • Concluimos que, dado um condutor filiforme, homogêneo, de comprimento L e área de seção transversal S, a resistência pode ser dada por:

Resistividade dos materiais

  • O fator  que representa a resistividade é uma característica do material.

Resistores

  • São bipolos passivos, construídos com a finalidade de apresentar resistência elétrica entre 2 pontos de um circuito.

  • O resistor é um componente eletrônico enquanto a resistência é o fenômeno físico.

  • Com relação ao valor da resistência, podem ser fixos ou variáveis.

  • Os resistores variáveis (potenciômetros) podem ser classificados em lineares ou logaritmicos, em função da variação da resistência em função da posição do eixo.

Resistores Fixos

Resistor variável

Potenciômetro de Carvão e Fio

Reostatos e Trimpots

Entendendo o funcionamento de um resistor variável

Resistores - Fabricação

Código de Cores de Resistores

Código de Cores de Resistores

Lei de Joule

  • Potência é a quantidade de trabalho realizado por unidade de tempo.

  • No caso elétrico, toda vez que circula corrente por um condutor é produzido calor em função da d.d.p. e da corrente, assim:

  • P = U . I

  • onde U é a d.d.p. em Volts e I é a corrente em Amperes

  • P é a potência em Watts (W)

Lei de Joule

  • P = U. I

  • Se utilizarmos a 1ª Lei de Ohm, podemos escrever também:

I = U / R, logo P = U . I = U . U / R = U2/R

Ou

U = R.I e logo P = U. I = R.I.I = R. I2

Bibliografia

  • ALBUQUERQUE, Rômulo Oliveira. Análise de circuitos em corrente contínua. 21.ed. São Paulo: Érica, 2008.

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