AULA 02PRIMEIRA LEI DE OHM

APOSTILA – 1

FSC-C

DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP)• CRIAR UMA DIFERENÇA ENTRE

DOIS PONTOS.

• NUM DOS PONTOS HÁEXCESSO E NO OUTRO FALTADE ELETRONS

• QUANTO MAIOR A DIFERENÇA, MAIOR VAI SER O POTENCIAL

Gerador de eletricidade mantém uma diferença

de potencial elétrico nos seus extremos, medida

em volt.

RESISTOR

I. Propriedade oferecida por materias condutores em oferecer dificuldade a condução da corrente elétrica.

II. Unidade: Ohm(Ω)

Resistência Elétrica (R)

Aparelho dotado de certa resistência elétrica, cuja função principal é converter energia elétrica em calor.

Resistor Elétrico

http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.mercadodopovo.com.br/catalogo/images/produtos/ChapinhaCAPC_320x240.jpg&imgrefurl=http://jornalistadearaque.blogspot.com/2008/06/dunga-revela-arma-contra-crespo-da.html&usg=__a6KjQ28JBfSkVkYqIBNFYM798XI=&h=240&w=320&sz=23&hl=pt-BR&start=20&um=1&tbnid=3WtDLhCDhvcJMM:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images?q=chapinha&hl=pt-BR&um=1

• O resistor só funciona quando ligado em um gerador, pois só assim teremos uma corrente elétrica passando pelo resistor•O efeito Joule acontece quando a corrente atravessa o resistor•Oposição de corrente elétrica

Unidade: Ohm(Ω)

___

Resistência Elétrica

R = Vi

iV

1ª LEI: A Resistência de um resistor ôhmico é constante, assim sua resistência não depende nem da corrente nem da tensão.

i

VR

Equação dos Resistores

Não é a primeira lei de Ohm!!!

PRIMEIRA LEI DE OHM

Primeira Lei de Ohm

V

i

+ -i

tg qR = __ Vi

__

02)(UFSC) Dados os gráficos abaixo, assinale aquele(s) que pode(m) representar resistência ôhmica, a uma mesma temperatura.

EXTRA : Exemplos

( ) Os resistores R1 e R2 são resistores ôhmicos pois possuem resistência elétrica constante.

( ) A resistência elétrica do resistor R1 é maior do que a resistência elétrica do resistor R2.

( ) Os resistores R3 e R4 são resistores ôhmicos

pois possuem resistência elétrica constante.

( ) A resistência elétrica no ponto A é menor do

que a resistência elétrica no ponto B.

R3 R4

A

B

04)

a)( ) o elemento 1 obedece à lei de Ohm

b)( ) A resistencia elétrica do elemento 2 é variável.

c)( ) Quanto maio o ângulo Ө menor é a resistencia elétrica do elemento linear.

d)( )A resistencia elétrica do elemento 2 no ponto X é maior do que no ponto Y.

V

i

X

Y

VVF

V

EXERCÍCIOS

• 02.01/02.03/02.04/02.05/ 02.06/02.07/02.08/02.14/ 02.16/02.17/

___ ___ Vi

3V2i

5V3i

__

Livro 04 – Página 20

Eletrodinâmica

≠

i

≠ ≠ ...

R = variável Resistor não-ôhmico ouResistor não linear

__ Vi

2V2i

3V3i

Primeira Lei de Ohm

Livro 04 – Página 20

Eletrodinâmica

=

i___

= ___

= ...

R = constante Resistor ôhmico ouResistor linear

Ar. L____

4. Segunda Lei de Ohm

Livro 04 – Página 21

Eletrodinâmica

r

L

A R =

CORRENTE ELÉTRICA

É o movimento ordenado de elétrons livres no interior de um condutor metálico.

01.(UEFS 2011.1) No circuito elétrico esquematizado na figura, o amperímetro indica uma corrente elétrica de intensidade 1,0A. Desprezando-se a resistência elétrica dos fios de ligação e as variações das resistências com a temperatura, a potência dissipada no resistor de 10Ω, em watts, é igual a

a) 1,6b) 2,2c) 3,6d) 4,5e) 5,2

02.(UESB 2011.1) Um chuveiro elétrico submetido a uma ddp U = 120,0V opera com potência de 2400,0W. A quantidade água que passa pelo chuveiro em cada segundo é igual a 1140,0g. Considerando-se o calor específico da água c = 1,0cal/g°C e 1cal = 4,0J, é correto afirmar que a

01) intensidade da corrente elétrica no chuveiro é i = 15,0A. 02) energia elétrica consumida pelo chuveiro em 2min de funcionamento é de 30,0kJ.03) quantidade calor necessária para variar a temperatura de 30°C é de 25kcal.04) resistência elétrica do resistor do chuveiro em funcionamento é igual a 6,0.05) temperatura da água, ao sair do chuveiro, é de 70ºC,supondo que toda a energia elétrica dissipada seja usada pela água.

03.(UEFS 2010.2) Em uma árvore de Natal, trinta pequenas lâmpadas de resistência elétrica 2,0Ω, cada uma, são associadas, em série. Essas lâmpadas fazem parte da instalação de uma casa, estando associadas, em paralelo, com um chuveiro elétrico de resistência 20,0Ω e um ferro elétrico de resistência de 60,0Ω.Considerando-se que a ddp, nessa rede domiciliar, é de 120,0V, é correto afirmar que a

a) resistência elétrica da associação das lâmpadas de Natal é 50,0Ω.b) resistência elétrica correspondente a todos os elementos citados é igual a 15,0Ω.c) corrente em cada lâmpada da árvore de Natal tem intensidade igual a 1,5A.d) potência total dissipada na associação descrita é 1,2kW.e) potência dissipada pelo chuveiro elétrico é igual a 7,2kW.

LEI DE OHM

OBSERVEM

OS DOIS

CIRCUITOS

A

V

A

V

SE COLOCAR-MOS A MESMA RESISTÊNCIA

NOS DOIS CIRCUITOS ...

?

50 V 100 V

VARIANDO A TENSÃO E MANTENDO A

RESISTÊNCIA FIXA.

A CORRENTE VARIA NA MESMA PROPORÇÃO

A

V

A

V50 V 100 V

1 A 2 A

OBSERVEM

OS DOIS CIRCUITOS

NOVAMENTE

A

V

A

V

SE APLICAR-MOS A MESMA TENSÃO NOS

DOIS CIRCUITOS E MUDARMOS

A RESISTÊNCIA...

?

100 V 100 V

MANTENDO A TENSÃO FIXA E VARIANDO A

RESISTÊNCIA

A CORRENTE VARIA NO SENTIDO OPOSTO

A

V

A

VR = 50 R = 100

2 A 1 A

100 V 100 V

QUANTO MAIOR A TENSÃOMAIOR A CORRENTE ELÉTRICA.

QUANTO MAIOR A RESISTÊNCIAMENOR A CORRENTE ELÉTRICA.

CONCLUSÃO

V=I

LEI DE OHM

III VVVR

R=II V

LEI DE OHM

R=II V

LEI DE OHM

R=I V

I

LEI DE OHM

LEI DE OHM

V=IR

V=IR

V=IR

V

R

V V V

IRR RII

I I I I I

V

IR

PARA OBTER UM

VALOR, BASTA COBRÍ-LO.

V = R I

R

V

I

LEI DE OHM

R

V

I

RESISTÊNCIA DE

UM CONDUTOR

FAZENDO UMA ANALOGIA

COM A ÁGUA

OBSERVE DOIS

CANOS DE ÁGUA.

EM QUAL DELES A

ÁGUA PASSA COM MAIOR

FACILIDADE ?

OBSERVE O BRILHO DA

LÂMPADA DO CONDUTOR

LONGO

QUANTO MAIOR O COMPRIMENTO DO

CONDUTOR MENOR A INTENSIDADE

DE CORRENTE ELÉTRICA

CIRCULANDO POR ELE.

VAMOS PEGAR MAIS DOIS

CANOS DE ÁGUA .

EM QUAL DOS DOIS CANOS A

ÁGUA PASSA COM MAIOR

FACILIDADE ?

OBSERVE O

BRILHO DA

LÂMPADA DO

CONDUTOR FINO

QUANTO MAIOR A SEÇÃO DO

CONDUTOR MAIOR A

INTENSIDADE DE CORRENTE

ELÉTRICA CIRCULANDO POR ELE.

VAMOS PEGAR MAIS DOIS

CANOS DE ÁGUA .

EM UM DELES COLOCAREMOS

ALGUNS OBJETOS

EM QUAL DELES ÁGUA PASSA

COM

MAIOR FACILIDADE ?

NIQUEL

CROMO

COBRE

OBSERVE O

BRILHO DAS

DUAS LÂMPADAS

COBRE

NIQUEL CROMO

ALGUNS MATERIAIS OFERECEM MAIOR OU

MENOR RESISTÊNCIA À PASSAGEM DA

CORRENTE ELÉTRICA.

A ESTAS RESISTÊNCIAS DAMOS O NOME DE

Resistência Específica OU Resistividade ,

REPRESENTADA PELA LETRA GREGA r.

CONCLUSÃOMAIOR O COMPRIMENTO DO

CONDUTOR – MAIOR A RESISTÊNCIA

MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR –

MENOR A RESISTÊNCIA

A RESISTÊNCIA DEPENDE DO

MATERIAL

As observações realizadas

permitem escrever a seguinte relação:

R sr= ONDE:

R - Resistência elétrica do condutor ( );

r - Resistividade do condutor ( .mm2/m );

l - Comprimento do condutor ( m) e

s - Seção do condutor (mm2). Tabela

Alumínio

Bronze

Carbono

Chumbo

Cobre

ConstantanEstanho

FerroLatão

0,0292

0,067

50,00

0,22

0,0162

0,0000050,115

0,0960,067

Manganina

Mercúrio

Níquel

Ouro

Prata

PlatinaTungstênio

Zinco

0,48

0,96

0,087

0,024

0,0158

0,1060,055

0,056

RESISTIVIDADE DOS MATERIAIS

MATERIAL MATERIALr r

I. Propriedade oferecida por materias condutores em oferecer dificuldade a condução da corrente elétrica.

II. Unidade: Ohm(Ω)

V = R.i

Resistência Elétrica (R)

Aparelho dotado de certa resistência elétrica, cuja função principal é converter energia elétrica em calor.

Resistor Elétrico

1ª LEI: A Resistência de um resistor ôhmico é constante, assim sua resistência não depende nem da corrente nem da tensão.

i

VR

Equação dos Resistores

Não é a primeira lei de Ohm!!!

LED(Diodo Emissor de Luz)

Dispositivo que transporta corrente apenas em um sentido, no qual emite luz, bloqueando a corrente no sentido oposto

04)

a)( ) o elemento 1 obedece à lei de Ohmb)( ) A resistencia elétrica do elemento 2 é variável.c)( ) Quanto maio o ângulo Ө menor é a resistencia elétrica do

elemento linear.d)( )A resistencia elétrica do elemento 2 no ponto X é maior do que no

ponto Y.

V

i

X

Y

Circuito

BC AC

Menos resistência

Maior potência dissipada

Mais resistência

Menor potência dissipada

AR

.r

2.iRP

R

VP

2

Maior consumo de energia

Menor consumo de energia

água quente água fria (morna)

+ - + -

i

Sentido real da corrente

Sentido convencional da

corrente

i+

E E

SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA

• O sentido da corrente elétrica é

o sentido imaginário das

cargas positivas, isto é, o mesmo

do campo elétrico

+ -

E

Sentido convencional da

corrente

INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA ( i )

S = área da secção transversal

Nº elétrons

Carga “e”

CargaTotal (C)

-19

-19 -19

-19-19

-1901

02

03

1,6.10

1,6.10

1,6.10

1,6.10

3,2.10

4,8.10

INTENSIDADE DA CORRENTE

ELÉTRICA ( i )

i =ΔQ

Δt

ΔQ= carga elétrica

Δt = tempo

A intensidade de corrente elétrica ( i ), é dada pela quantidade de carga Δq

que passa durante um tempo (Δt) através de uma secção transversal de um

condutor.

UNIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA

i = 1 Coulomb

1segundo=1 Ampère

i = =1 A1 C

1 s Unidadedo S.I

1mA = 10 A1µA = 10 A

-3

-6

TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICAS

• É aquela que mantém o sentido de deslocamento constante.

+

i

CORRENTE ELÉTRICA CONTÍNUA

É aquela que mantém sentido de deslocamento constante. Quando além do sentido a intensidade também se mantém constante, a corrente é chamada de corrente continua constante.

t(s) I(A)

0 3

1 3

2 3

3 3

t(s)

i(A)

1 2 3

3

CORRENTE ELÉTRICA ALTERNADA

É aquela cuja sentido e a intensidade variam periodicamete .

60 ciclos por

segundof = 60hr

t

A

André-Marie Ampère (1775-1836) –Físico francês, nascido em Lyon, foi um dos fundadores do eletromagnetismo.

Criança prodígio que dominava a matemática aos 12 anos, tornou-se mais tarde professor desta disciplina, além de

lecionar também física e química em escolas superiores de seu país.

• Exemplo

• Se em uma secção transversal de um condutor passar 30C em 6s. Temos uma corrente de:

i =ΔQ

Δt=

30C

6s= 5A

Quantos elétrons são necessários para termos a corrente de 1A

• Exemplo

• Se em uma secção transversal de um condutor passar 30C em 6s. Temos uma corrente de:

i =ΔQ

Δt=

30C

6s= 5A

Quantos elétrons são necessários para termos a corrente de 1A

• Exemplo

• Se em uma secção transversal de um condutor passar 30C em 6s. Temos uma corrente de:

i =ΔQ

Δt=

30C

6s= 5A

ELEMENTOS DE UM CIRCUITO ELÉTRICO

+ -

i

Dispositivo

de

manobra

Gerado

r

elétrico

Dispositivo

de

manobra

Gerado

r

elétrico

Lâmpada

i

+ -

E

Dispositivo

de manobra

fechado

Gerado

r

elétrico

Lâmpada

GERADOR ELÉTRICO

Dispositivo elétrico que transforma outra modalidade de energia em energia elétrica

GERADORES MAIS COMUNS

QUÍMICO Transformam energia química em elétrica

MECÂNICO Transformam energia Mecânica em elétrica

+ -i

RECEPTOR ELÉTRICO

Dispositivo elétrico que transforma energia ELÉTRICA

em MECÂNICA

+ -i

RESISTOR ELÉTRICO

Dispositivo elétrico que transforma toda a energia ELÉTRICA consumida em

TÉRMICA

R R

RELAÇÃO ENTRE AS TRÊS GRANDEZAS

RI

U

R

RI

U

R =U

IR = resistência elétrica

= 1 Ω

1Volt

1 ampère= 1 ohm

1V

1 A

R =U

I

U= IR .

U

I

Tgα=

U

I

αU1U2

U3

i1 i2 i3

N =R