Física eletrodinâmica

Física - EletrodinâmicaTeoria e exercícios

Índice

• Lei de Ohm

• Associação de Resistores

• Potência e Energia

• Efeito Joule

• Circuitos Elétricos

• Exercícios

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

Q

Q

Intensidade de corrente elétrica ICarga elétrica Q

SI: [I]=A ; [Q]=C ; [t]=s .

t

QI

I

e

e

e

Carga elementar: e Carga de cada elétron: -eCarga de cada próton: +e

e=1,6.10-19

coulombs

Lei de Ohm

I Resistência RDiferença de potencial U

Intensidade de corrente elétrica I

SI: [R]=Ω ; [U]=V ; [I]=A .

IRU

I

UR

.

Vb

UU=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

Resistência elétrica

Resistividade ρ

ComprimentoL

Área A

Resistência RResistividade do material ρÁrea da seção transversal A

SI: [R]=Ω ; [ρ ]= Ω /m ; [L]=m; [A]=m2 .

A

LR

.

Resistência R

Circuitos elétricos

R

U

+ -

Resistências

Diferenças de potencial

Circuitos elétricosR

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 GWhgerados 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 PEnergia E

Tempo decorrido ∆t

SI: [P]=W ; [E ]=J ; [t]=s.Concessionária de energia elétrica:

[E]=kWh ; [P ]=kW ; [t]=h.

tPEt

EP .

Potência Elétrica

U=Va-Vb

I

P

A Potência pode ser calculada por variáveis elétricas do circuito:

Potência PDiferença de potencial UIntensidade de corrente I SI: [P]=W=watts; Resistência R [U]=V=volts ;

[I]=A=amperes; [R]=Ω=ohms;

IUP .

R

Va Vb

R

UP

IRP

2

2.

Mas como U=RI,

Energia Elétrica consumida

Consumo de energia

Energia Elétrica consumida

1kWh=R$0,42

62377 kWh

Associação de resistores

R equivalente

V

Associação em série

Associação em

paralelo

Resistores em série

R equivalente

V

...321

RRRRsérieeq

321

33

22

11

.

.

.

VVVV

IRV

IRV

IRV

N resistores iguais em série:

RNRsérieeq

.

IRVsérieeq

.

Resistores em paralelo

...1

321.RRRR

paraleq

321

332211

321

...

IIII

IRIRIR

VVVV

N resistores iguaisem paralelo: N

RR

eq

R equivalente

V

IRVsérieeq

.

Para 2resistores:

21

21.

RR

RRR

eq

UERJ 2º E.Q. 2012

UERJ 1º E.Q. 2012

UERJ 2º E.Q. 2011

UERJ 1º E.Q. 2011

UERJ 2º E.Q. 2010

UERJ 2º E.Q. 2010

UERJ 1º E.Q. 2010

UERJ 2º E.Q. 2009

UERJ 1º E.Q. 2009

UERJ 1º E.Q. 2009

UERJ 2º E.Q. 2008

UERJ 2º E.Q. 2008

Gabarito

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