Eletrodinâmica

1. Resistores

1.1. O QUE É ?

1.1.1. TIPOS DE RESISTORES:

1.1.1.1. ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES;

1.1.1.1.1. ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE:

1.1.1.1.2. Nela os resistores são ligados sequencialmente. Nessa configuração, a corrente elétrica sofre uma redução em sua intensidade, no entanto, a corrente elétrica que percorre cada um dos resistores é igual. A seguir, mostramos a fórmula usada para calcular a resistência equivalente da associação em série:

1.1.1.1.3. ASSOCIAÇÃO EM PARALELO:

1.1.1.1.4. Quando ligados em paralelo, os resistores ficam submetidos ao mesmo potencial elétrico. Além disso, a corrente elétrica que passa por cada um deles varia de acordo com sua resistência. Nesse tipo de associação, a resistência equivalente, calculada pela próxima fórmula, será sempre menor que a menor das resistências.

1.1.1.2. Trata-se das formas como os resistores podem ser conectados entre si dentro de um circuito elétrico. Existem três tipos de associação: associação em série, associação em paralelo e associação mista, que contém resistores ligados tanto em série quanto em paralelo.

1.1.1.3. OBS:

1.1.1.3.1. Não confunda RESISTORES com RESISTIVIDADE:

1.1.1.3.2. A resistividade (ρ) é uma grandeza física que depende de fatores microscópicos e é relativa a cada tipo de material. A resistividade de materiais condutores, como a prata ou o cobre, é muito baixa, uma vez que eles oferecem pouca resistência à passagem de corrente elétrica. Outros materiais, como a borracha, o vidro e o plástico, apresentam medidas de resistividade muito elevadas.

1.1.2. Eles podem ser diferentes de acordo com o material com que foram produzidos, além disso, existem resistores que mudam de resistência quando submetidos a diferentes agentes externos. Alguns deles são sensíveis a variações de temperatura e conhecidos como termoresistores. Além deles, há os que respondem a variações na luminosidade, conhecidos como fotoresistores. Há, ainda, resistores que mudam de resistência quando submetidos a campos magnéticos, são os magnetoresistores.

1.2. São componentes eletrônicos que resistem à passagem de corrente elétrica. Quando inserimos um resistor em um circuito elétrico, ocorre uma diminuição na intensidade da corrente elétrica, além disso, a presença dele ao longo de um fio acarreta redução ou queda do potencial elétrico.

1.3. 1ª Lei de Ohm

1.3.1. FÓRMULA:

1.3.2. R = U/i

1.3.2.1. R – resistência elétrica (Ω)

1.3.2.2. U – diferença de potencial elétrico (V)

1.3.2.3. i – corrente elétrica (A)

1.4. De acordo com a 1ª lei de Ohm, a razão entre o potencial elétrico e a corrente elétrica que se forma em um resistor ôhmico é sempre constante. Nos resistores ôhmicos, a corrente elétrica é diretamente proporcional à tensão elétrica aplicada, e inversamente proporcional à resistência elétrica, como mostramos nesta figura, que traz a fórmula da 1ª lei de Ohm:

1.5. 2ª lei de Ohm

1.5.1. FÓRMULA:

1.5.2. R= φL/A

1.5.2.1. R – resistência (Ω)

1.5.2.2. ρ – resistividade (Ω.m)

1.5.2.3. L – comprimento (m)

1.5.2.4. A – área transversal (m²)

1.6. A capacidade dos resistores de controlar o fluxo de corrente elétrica diz respeito à sua resistência. Ela, por sua vez, depende de fatores geométricos, como o comprimento e a área transversal do resistor, e também de uma grandeza característica de cada material conhecida como resistividade. Em outras palavras, o módulo da resistência de um resistor ôhmico não depende do potencial elétrico aplicado aos seus terminais, mas sim ao seu formato e ao material utilizado em sua confecção. Entenda melhor o assunto acessando o nosso texto: 2ª lei de Ohm.

2. Corrente elétrica

2.1. O QUE E ?

2.2. A corrente elétrica é o movimento de cargas elétricas, como os elétrons, que acontece no interior de diferentes materiais, em razão da aplicação de uma diferença de potencial elétrico. A corrente elétrica é a grandeza física que nos permite conhecer qual é a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo.

2.2.1. FÓRMULA:

2.2.1.1. TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA:

2.2.1.1.1. Corrente elétrica contínua:

2.2.1.1.2. Corrente elétrica alternada

2.2.2. i = ΔQ/ ΔT

2.2.2.1. i – corrente elétrica (A)

2.2.2.2. ΔQ – carga elétrica (C)

2.2.2.3. Δt – intervalo de tempo (s)

3. Medidores Elétricos

3.1. GALVANÔMETRO

3.2. O galvanômetro é um aparelho que mede correntes de pequenas intensidades (alguns miliampères). Seu funcionamento é baseado em efeito magnético que estudaremos mais adiante. A corrente de máxima intensidade que pode ser medida pelo galvanômetro chama-se corrente de fundo de escala.

3.3. AMPERÍMETRO

3.4. O galvanômetro pode ser modificado de modo a medir correntes de intensidades maiores e nesse caso é chamado de amperímetro. Essa modificação consiste em colocar em paralelo com o galvanômetro um resistor de pequena resistência denominado shunt. No amperímetro entra uma corrente de intensidade i que se divide em duas partes: uma corrente de intensidade iG que passa pelo galvanômetro (cuja resistência é RG) e uma corrente de intensidade iS que passa pelo shunt (cuja resistência é RS). Como o galvanômetro e o shunt estão em paralelo e, portanto, estão submetidos à mesma tensão U: Mas: i = iG + iS O amperímetro ideal tem resistência nula.

3.5. VOLTÍMETRO

3.6. O mostrador de um galvanômetro pode ser graduado de modo a indicar a tensão U entre seus extremos: U = RG . iG No entanto ele mede apenas pequenas tensões. Para que possa medir tensões maiores associamos em série com o galvanômetro G (Fig.2) um resistor de resistência muito grande denominada resistência multiplicadora (RM). O aparelho assim obtido é um voltímetro. i = Ug/ Rg = Um/ Rm --> Um= Rm/Rg . Ug O voltímetro ideal tem resistência infinita.