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Eletricidade – Conceitos Iniciais Versão 1.1.1 Prof. Dennys Alves, MEng. Lista de Figuras 0 Eletricidade - Conceitos Iniciais Prof. Dennys Alves, MEng. - Versão 1.1.1

Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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Eletricidade Instrumental

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Page 1: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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58

Page 5: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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Page 6: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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Page 7: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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1.1.

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.. 7

9

Lis

ta d

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ura

1- P

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....

. 14

Fig

ura

2-M

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o. S

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...

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.. 1

5

Fig

ura

3- R

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.. 1

6

Fig

ura

4-A

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.. 1

7

Fig

ura

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: 21/

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012.

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.. 1

9

Fig

ura

6- C

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. 19

Fig

ura

7 -

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e r

epul

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1/05

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2. ...

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. 22

Fig

ura

8- E

xem

plo

do p

rincí

pio

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: 21/

05/2

012.

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.. 2

3

Page 8: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

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, ME

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ta d

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as

7

Fig

ura

9- F

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. Dis

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icid

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Circ

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e C

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ua. S

ão P

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: Éric

a, 1

999.

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. 25

Fig

ura

10-

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maç

ão d

os a

níon

s. D

ispo

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l em

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ELL

I, M

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, Otá

vio.

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ino

Mod

ular

: Ele

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idad

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nte

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. São

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9. ..

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....

... 2

6

Fig

ura

11-

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: 31

/07/

2012

. ...

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....

. 28

Fig

ura

12-

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triz

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por

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. Dis

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m: <

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7/20

12. .

....

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... 2

8

Fig

ura

13-

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triz

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....

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... 3

0

Fig

ura

14-

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e ca

mpo

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nte.

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nte

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. São

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lo: É

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. 33

Fig

ura

15-

Linh

as d

e ca

mpo

con

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. Dis

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vel e

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LLI,

Mar

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AR

KU

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ar: E

letr

icid

ade:

Circ

uito

s em

C

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nte

Con

tínua

. São

Pau

lo: É

rica,

199

9. ...

....

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. 33

Fig

ura

16-

Com

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amen

to d

as li

nhas

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cam

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as c

arga

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as e

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: 31/

07/2

012.

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33

Fig

ura

17-

Com

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po e

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s pl

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: 31/

07/2

012.

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33

Fig

ura

18-

Com

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to d

as li

nhas

de

cam

po e

ntre

dua

s ca

rgas

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stas

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azza

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sso

em: 3

1/07

/201

2. ...

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.. 3

4

Page 9: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

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Con

ceit

os I

nici

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Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Lis

ta d

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as

8

Fig

ura

19-

Com

port

amen

to d

as li

nhas

de

cam

po e

ntre

dua

s ca

rgas

pos

itiva

s. D

ispo

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o em

: 31/

07/2

012.

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.. 3

4

Fig

ura

20-

Linh

as d

e ca

mpo

div

erge

ntes

e c

onve

rgen

tes

entr

e ca

rgas

de

mes

mo

sina

l. D

ispo

níve

l em

: CIP

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I, M

arco

; MA

RK

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, Otá

vio.

E

nsin

o M

odul

ar: E

letr

icid

ade:

Circ

uito

s em

Cor

rent

e C

ontín

ua. S

ão P

aulo

: Éric

a, 1

999.

....

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35

Fig

ura

21-

Com

port

amen

to d

os m

ater

iais

con

duto

res.

Dis

poní

vel e

m: C

IPE

LLI,

Mar

co; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsin

o M

odul

ar: E

letr

icid

ade:

C

ircui

tos

em C

orre

nte

Con

tínua

. São

Pau

lo: É

rica,

199

9. ..

....

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... 3

8

Fig

ura

22-

Com

port

amen

to d

os m

ater

iais

isol

ante

s: p

ouco

s el

étro

ns li

vres

. Dis

poní

vel e

m: C

IPE

LLI,

Mar

co; M

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KU

S, O

távi

o. E

nsin

o M

odul

ar:

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tric

idad

e: C

ircui

tos

em C

orre

nte

Con

tínua

. São

Pau

lo: É

rica,

199

9. ..

....

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39

Fig

ura

23-

Dín

amo

inst

alad

o em

bic

icle

ta. D

ispo

níve

l em

: ALB

UR

QU

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, Rôm

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Oliv

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. Aná

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cont

ínua

, M

ater

ial d

e ap

oio.

São

Pau

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rica,

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7. ...

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... 4

2

Fig

ura

24-

Ger

ador

es e

letr

oquí

mic

os: p

ilhas

, bat

eria

s e

bate

rias

auto

mot

ivas

. Dis

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vel e

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LBU

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UE

QU

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ômul

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livei

ra. A

nális

e de

ci

rcui

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nte

cont

ínua

, Mat

eria

l de

apoi

o. S

ão P

aulo

: Éric

a, 1

997.

....

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... 4

2

Fig

ura

25-

Ger

ador

es s

olar

es: c

élul

a de

ene

rgia

sol

ar. D

ispo

níve

l em

: ALB

UR

QU

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UE

, Rôm

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Oliv

eira

. Aná

lise

de c

ircui

tos

em c

orre

nte

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ínua

, Mat

eria

l de

apoi

o. S

ão P

aulo

: Éric

a, 1

997.

....

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....

. 43

Fig

ura

26-

Grá

fico

da te

nsão

elé

tric

a fo

rnec

ida

por

pilh

a de

1,5

vol

ts. D

ispo

níve

l em

: < h

ttp://

elet

roni

cano

el.b

logs

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4

Fig

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27-

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28-

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. 45

Page 10: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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... 4

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Fig

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31-

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. 48

Fig

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32-

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. 53

Fig

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38-

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5

Page 11: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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1.1.

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57

Fig

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42-

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. 58

Fig

ura

43-

Pro

prie

dade

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58

Fig

ura

44-

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Fig

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47-

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. 64

Fig

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48-

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Fig

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49-

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. Dis

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. São

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lo: É

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9. ...

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. 72

Page 12: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

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. 27

Tab

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2-E

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.. 7

6

Tab

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3-E

xem

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últip

los

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77

Tab

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... 7

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1. A

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Page 13: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

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o

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xto

apre

sent

amos

al

guns

co

ncei

tos

bási

cos

asso

ciad

os a

o en

tend

imen

to m

ínim

o

nece

ssár

io

acer

ca

da

elet

ricid

ade

aplic

ada

em n

ível

téc

nico

-pro

fissi

onal

izan

te,

em e

spec

ial

aos

curs

os

técn

icos

da

área

ind

ustr

ial,

tais

qua

is e

letr

otéc

nica

, el

etro

ele-

trôn

ica,

el

etrô

nica

, el

etro

mec

ânic

a,

auto

maç

ão

indu

stria

l e

sim

ilare

s.

No

tran

scor

rer

do t

exto

opt

amos

por

um

a lin

guag

em

sim

ples

, cl

ara

e ob

jetiv

a pa

ra a

bord

ar o

s te

mas

, ap

roxi

man

do

e co

rrel

acio

nand

o os

mes

mos

com

o d

ia a

dia

dos

est

udan

tes,

hobb

ista

s e

prof

issi

onai

s qu

e tr

abal

ham

dire

ta e

indi

reta

men

te

com

ele

tric

idad

e. O

obj

etiv

o m

aior

é f

azer

com

que

a e

letr

ici-

dade

não

sej

a m

ais

um m

isté

rio p

ara

os l

eito

res,

atr

avés

de

um te

xto

de le

itura

fáci

l e a

grad

ável

.

Par

a to

rnar

a l

eitu

ra m

ais

agra

dáve

l, se

mpr

e qu

e po

s-

síve

l, às

fór

mul

as m

atem

átic

as s

ão a

pres

enta

das

sem

sua

dem

onst

raçã

o, g

aran

tindo

mai

or d

inâm

ica

na e

xpos

ição

dos

cont

eúdo

s, b

usca

ndo

aten

der

as d

eman

das

dos

curs

os t

écni

-

cos

inte

grad

os a

o en

sino

méd

io e

téc

nico

s su

bseq

uent

es a

o

ensi

no m

édio

(le

i n°

939

4/96

). A

pres

enta

mos

ain

da l

ista

s de

exer

cíci

os c

omo

form

a de

des

envo

lver

e v

erifi

car

o ap

rend

i-

zado

.

Com

o to

da a

post

ila,

este

tex

to f

orne

ce a

pena

s um

pri-

mei

ro c

onta

to c

om o

uni

vers

o da

ele

tric

idad

e, n

ão d

ispe

nsan

-

do a

con

sulta

a p

ublic

açõe

s té

cnic

as m

ais

apro

fund

adas

so-

bre

esta

tem

átic

a, t

ais

quai

s os

que

são

apr

esen

tado

s na

s

refe

rênc

ias.

Aut

oriz

amos

pre

viam

ente

a r

epro

duçã

o de

ste

mat

eria

l

de f

orm

a pa

rcia

l ou

tota

l, po

r qu

alqu

er f

orm

a, m

eio

ou p

roce

s-

so,

desd

e qu

e ci

tada

à f

onte

. Ju

lgam

os n

ão t

er f

erid

o os

dire

i-

tos

de p

ropr

ieda

de in

tele

ctua

l um

a ve

z qu

e to

das

as im

agen

s

e gr

áfic

os f

oram

dev

idam

ente

ref

eren

ciad

os,

tend

o si

do d

ado

o de

vido

cre

dito

aos

det

ento

res

de d

ireito

s au

tora

is. E

vent

uais

falh

as d

e di

reito

s au

tora

is s

erão

pro

ntam

ente

ret

irada

s.

Mes

mo

empe

nhan

do-s

e ao

máx

imo,

est

amos

cie

ntes

que

são

inev

itáve

is e

rros

no

text

o, p

orta

nto

rece

bere

i co

m

aten

ção

e gr

atid

ão e

vent

uais

cor

reçõ

es,

críti

cas

e su

gest

ões

N

Page 14: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Pri

mei

ro c

onta

to c

om a

ele

tric

idad

e

13

acer

ca d

o co

nteú

do,

técn

ico

e pe

dagó

gico

, de

sta

apos

tila,

aprim

oran

do e

vent

uais

futu

ras

vers

ões.

2. P

rim

eiro

co

nta

to c

om

a e

letr

icid

ade

s pr

imei

ras

tent

ativ

as d

e ex

plic

ar o

s fe

nôm

e-

nos

elét

ricos

rem

onta

m a

os f

ilóso

fos

greg

os1

com

o D

emóc

rito

(460

-370

a.c

.) q

ue d

esen

vol-

veu

uma

teor

ia n

a qu

al p

rocu

rava

des

crev

er

os f

enôm

enos

elé

tric

os,

expl

ican

do q

ue t

odos

os

corp

os e

xis-

tent

es e

ram

con

stitu

ídos

por

inúm

eras

par

tícul

as m

inús

cula

s a

quem

pos

terio

rmen

te fo

i atr

ibuí

do o

nom

e de

áto

mos

.

His

toric

amen

te a

lgum

as b

iblio

graf

ias

asso

ciam

as

pri-

mei

ras

obse

rvaç

ões

rela

cion

adas

com

a e

letr

icid

ade

a um

mat

eria

l de

nom

inad

o de

âm

bar

(mat

eria

l re

sulta

nte

do e

ndu-

reci

men

to d

e um

a se

iva

prov

enie

nte

de á

rvor

es.

Pos

suem

o

aspe

cto

de u

m p

lást

ico)

, qu

e qu

ando

atr

itado

com

lã o

u pe

los

1 É

bas

tant

e pr

ováv

el q

ue o

utro

s po

vos

que

tives

sem

con

heci

men

to d

os

fenô

men

os e

létr

icos

, en

tret

anto

os

rela

tos

mai

s an

tigos

rem

onta

m a

os

greg

os.

de a

nim

ais

man

ifest

ava

o co

mpo

rtam

ento

de

atra

ir ob

jeto

s

leve

s ta

is c

omo

pequ

enas

pen

as e

fios

de

algo

dão.

Par

a D

emóc

rito

os á

tom

os e

ram

ind

ivis

ívei

s, f

ato

que

post

erio

rmen

te f

oi d

erru

bado

com

a e

volu

ção

dos

estu

dos

da

quím

ica

e da

ele

tric

idad

e, p

ois

com

o tr

atar

emos

mai

s ad

iant

e

o át

omo

é su

bdiv

idid

o ai

nda

nas

suas

par

tícul

as s

ubat

ômic

as.

Alg

uns

dos

inúm

eros

e r

elev

ante

s ci

entis

tas

que

cont

ri-

buír

am s

obre

man

eira

par

a o

dese

nvol

vim

ento

dos

est

udos

são:

Fra

nklin

, C

oulo

mb,

Gal

vani

, V

olta

, F

arad

ay,

dent

re o

u-

tros

. 3. E

ner

gia

rata

-se

de u

ma

gran

deza

res

pons

ável

por

ca-

ract

eriz

ar o

s si

stem

as f

ísic

os.

Seu

val

or m

an-

tém

-se

cons

tant

e in

depe

nden

tem

ente

do

-

mer

o de

tra

nsfo

rmaç

ões

ocor

ridas

no

refe

rido

sist

ema.

A

T

Page 15: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ele

troe

stát

ica

x el

etro

dinâ

mic

a

14

No

sist

ema

inte

rnac

iona

l de

uni

dade

s (S

I) a

ene

rgia

é

expr

essa

em

Jou

les:

�. O

s liv

ros

de fí

sica

e e

letr

icid

ade

bási

ca

utili

zam

com

o sí

mbo

lo d

e en

ergi

a a

letr

a ta

u: �.

Dep

ende

ndo

da in

tera

ção

entr

e os

sis

tem

as,

a en

ergi

a

pode

ass

umir

múl

tipla

s fo

rmas

tai

s qu

ais

as a

pres

enta

das

abai

xo:

Fig

ura

1-

Po

ssív

eis

tran

sfo

rmaç

ões

da

ener

gia

. Dis

po

nív

el e

m:

CIP

EL

LI,

Mar

co;

MA

RK

US

, Otá

vio

. En

sin

o M

od

ula

r: E

letr

icid

ade:

C

ircu

ito

s em

Co

rren

te C

on

tín

ua.

São

Pau

lo:

Éri

ca, 1

999.

4. E

letr

oes

táti

ca x

ele

tro

din

âmic

a

onfo

rme

visu

aliz

amos

no

tópi

co a

nter

ior

à el

e-

tric

idad

e é

uma

form

a de

ene

rgia

. S

eu e

stud

o

divi

de-s

e em

dua

s gr

ande

s ár

eas:

a e

letr

ostá

-

tica

e a

elet

rodi

nâm

ica.

5. E

letr

oes

táti

ca

Ele

troe

stát

ica

(ele

tric

idad

e es

tátic

a) t

rata

do

com

port

amen

to o

u do

s fe

nôm

enos

ass

ocia

dos

às c

arga

s el

étric

as q

ue n

ão e

stão

em

mov

i-

men

to, o

u se

ja, q

ue e

stão

em

rep

ouso

.

6. C

arg

as e

létr

icas

C

A

Page 16: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Car

gas

elét

rica

s

15

uma

abor

dage

m s

impl

ifica

da,

sabe

mos

que

a

mat

éria

é c

onst

ituíd

a po

r um

a as

soci

ação

de

part

ícul

as e

xtre

mam

ente

peq

uena

s de

sign

a-

das

de

átom

os,

este

s qu

ando

co

mbi

nado

s

(inte

rliga

dos

quim

icam

ente

) fo

rmam

as

mol

écul

as (

qual

quer

que

seja

seu

est

ado

físic

o) e

est

as ú

ltim

as f

orm

am a

s su

bs-

tânc

ias.

Com

umen

te a

mat

éria

é d

escr

ita c

omo

tudo

que

pos

sui

mas

sa e

ocu

pa lu

gar

no e

spaç

o. E

lem

ento

quí

mic

o é

a de

sig-

naçã

o da

s m

atér

ias

que

poss

uem

to

dos

os

seus

át

omos

igua

is. E

x.: o

xigê

nio,

hid

rogê

nio,

ferr

o, e

tc.

Fig

ura

2-M

olé

cula

de

agu

a (H

2O),

co

nst

itu

ída

po

r át

om

os

de

oxi

gên

io

e h

idro

gên

io. D

isp

on

ível

em

: A

LB

UR

QU

EQ

UE

, Rô

mu

lo O

livei

ra.

An

á-lis

e d

e ci

rcu

ito

s em

co

rren

te c

on

tín

ua,

Mat

eria

l de

apo

io. S

ão P

aulo

: É

rica

, 199

7.

O m

odo

com

que

os

átom

os s

e as

soci

am e

ntre

si

vai

dá o

rigem

aos

infin

itos

tipos

de

subs

tânc

ias

quím

icas

exi

sten

-

tes.

Cad

a tip

o de

mat

éria

cor

resp

onde

a u

ma

subs

tânc

ia.

Mes

mo

poss

uind

o a

mes

ma

quan

tidad

e de

áto

mos

do

mes

mo

elem

ento

quí

mic

o, d

ois

corp

os p

odem

ser

bas

tant

e

dife

rent

es,

depe

ndo

da f

orm

a co

m q

ue a

s lig

açõe

s sã

o es

ta-

bele

cida

s en

tre

seus

res

pect

ivos

áto

mos

.

A m

oléc

ula

pode

ser

des

crita

com

o a

men

or p

arte

da

mat

éria

(di

visõ

es s

uces

siva

s),

ou a

inda

, a

men

or p

arte

de

qual

quer

mat

eria

l qu

e ai

nda

poss

ui s

uas

prop

rieda

des

bási

-

cas,

ou

seja

, ai

nda

cons

erva

as

cara

cter

ístic

as o

rigin

ais

da

subs

tânc

ia.

Ao

secc

iona

rmos

um

mat

eria

l em

par

tes

cada

vez

me-

nore

s ob

tere

mos

com

o re

sulta

do á

tom

os is

olad

os,

cont

inua

n-

do a

s di

visõ

es o

bter

emos

as

cham

adas

par

tícul

as s

ubat

ômi-

cas.

N

Page 17: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Car

gas

elét

rica

s

16

Tod

o át

omo

é co

nstit

uído

por

vár

ias

part

ícul

as s

uba-

tôm

icas

, se

ndo

que

as m

ais

dire

tam

ente

rel

acio

nada

s ao

s

fenô

men

os e

létr

icos

são

os

prót

ons,

os

nêut

rons

e o

s el

é-

tron

s. A

s pa

rtíc

ulas

que

com

põem

a m

atér

ia (

prót

ons,

nêu

-

tron

s e

elét

rons

) ou

par

tícul

as e

lem

enta

res

da m

atér

ia,

man

i-

fest

am a

lgum

as p

ropr

ieda

des

elét

ricas

que

est

ão a

ssoc

iada

s

à pr

esen

ça o

u nã

o de

car

gas

elét

ricas

. E

stas

car

gas

elét

ricas

são

cara

cter

izad

as p

elo

acúm

ulo

de e

létr

ons

no c

orpo

.

Exp

erim

enta

lmen

te,

foi

verif

icad

o qu

e ao

po

sici

onar

-

mos

pró

tons

em

pre

senç

a de

pró

tons

ou

elét

rons

em

pre

sen-

ça d

e el

étro

ns,

cons

tata

mos

que

as

part

ícul

as ig

uais

se

afas

-

tam

. N

o ca

so d

e po

sici

onar

mos

elé

tron

s em

pre

senç

a de

pró

-

tons

, te

rem

os u

ma

atra

ção

mút

ua e

ntre

est

as p

artíc

ulas

. P

or

últim

o a

apro

xim

ação

de

um p

róto

n ou

um

elé

tron

com

um

nêut

ron

não

gera

nem

atr

ação

e n

em r

epul

são,

de

onde

se

conc

lui q

ue o

s nê

utro

ns n

ão p

ossu

em c

arga

elé

tric

a.

Dia

nte

do e

xpos

to n

o pa

rágr

afo

ante

rior

pode

mos

afir

-

mar

que

os

elét

rons

e o

s pr

óton

s in

tera

gem

, exe

rcen

do fo

rças

entr

e si

.

Fig

ura

3-

Rep

uls

ão e

ntr

e ca

rgas

elé

tric

as. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

2.fc

.un

esp

.br/

exp

erim

ento

sdef

isic

a/el

e12.

htm

> A

cess

o

em:

21/0

5/20

12.

Page 18: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Mod

elo

atôm

ico

17

Fig

ura

4-A

traç

ão e

ntr

e ca

rgas

elé

tric

as. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://f

isic

om

alu

co.c

om

/exp

erim

ento

s/20

08/0

9/28

/co

mo

-co

nst

ruir

-um

-el

etro

sco

pio

-co

m-m

ater

iais

-cas

eiro

s-e-

dem

on

stra

r-a-

exis

ten

cia-

das

-ca

rgas

-ele

tric

as/ >

. A

cess

o e

m:

21/0

5/20

12.

Pod

emos

res

umir

que:

a)

Par

tícul

as c

arre

gada

s, o

u se

ja, c

om c

arga

elé

tric

a: P

ró-

tons

e e

létr

ons;

b)

Par

tícul

as d

esca

rreg

adas

, ou

sej

a, s

em c

arga

elé

tric

a:

Nêu

tron

s.

Os

com

port

amen

tos

dos

prót

ons

e do

s el

étro

ns s

ão d

i-

fere

ntes

(op

osto

s) e

m v

irtud

e do

fat

o de

que

tai

s pa

rtíc

ulas

são

port

ador

as d

e ca

rgas

elé

tric

as d

e si

nais

opo

stos

. C

on-

venc

iono

u-se

atr

ibui

r ca

rga

posi

tiva

aos

prót

ons

e ne

gativ

a

(car

ga f

unda

men

tal

da e

letr

icid

ade)

aos

elé

tron

s. E

sta

dual

i-

dade

das

car

gas

elét

ricas

que

pod

em s

er a

ssoc

iada

s a

um

mat

eria

l por

vez

es é

den

omin

ada

de p

olar

idad

e po

sitiv

a (p

ró-

tons

) ou

pol

arid

ade

nega

tiva

(elé

tron

s).

No

caso

dos

nêu

tron

s

afirm

arem

os q

ue o

s m

esm

os s

ão d

espo

lariz

ados

.

Em

sín

tese

pod

emos

ass

ocia

r o

segu

inte

com

port

a-

men

to à

s ca

rgas

elé

tric

as:

Pró

tons

: car

ga e

létr

ica

posi

tiva;

Elé

tron

s: c

arga

elé

tric

a ne

gativ

a;

Nêu

tron

s: n

ão p

ossu

em c

arga

elé

tric

a (n

ão e

xerc

em

açõe

s el

étric

as).

7. M

od

elo

atô

mic

o

Page 19: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Mod

elo

atôm

ico

18

Áto

mo

pode

se

r di

vidi

do

basi

cam

ente

em

duas

gra

ndes

reg

iões

ou

área

s:

a) O

núc

leo;

b) A

ele

tros

fera

.

Den

tro

do n

úcle

o tê

m-s

e os

pró

tons

e o

s nê

utro

ns f

or-

man

do u

m g

rupo

bem

com

pact

o. A

o re

dor

do n

úcle

o te

mos

os

elét

rons

de

senv

olve

ndo

mov

imen

tos

circ

ular

es

em

órbi

tas

conc

êntr

icas

e b

em d

eter

min

adas

cuj

a re

gião

é d

enom

inad

a

de e

letr

osfe

ra.2

Est

e m

odel

o at

ômic

o fo

i pr

opos

to p

or B

ohr.

O n

úmer

o

de ó

rbita

s do

áto

mo

pode

var

iar

em f

unçã

o da

nat

urez

a do

mat

eria

l. A

est

rutu

ra a

tôm

ica

é m

antid

a pe

las

forç

as d

e at

ra-

ção

entr

e o

núcl

eo e

seu

s el

étro

ns.

Qua

nto

às d

imen

sões

, es

tima-

se q

ue o

núc

leo

corr

es-

pond

e a

0,01

% d

o di

âmet

ro d

o át

omo,

ou

aind

a qu

e o

diâm

e-

2 A

lgun

s liv

ros

mai

s an

tigos

tam

bém

cha

mam

a e

letr

osfe

ra d

e co

roa.

tro

do á

tom

o va

le a

prox

imad

amen

te 1

0-10

m e

nqua

nto

que

seu

núcl

eo te

m d

iâm

etro

de

10-1

5 m

.

No

univ

erso

da

físic

a qu

ântic

a sã

o es

tuda

s ou

tras

par

-

tícul

as t

ambé

m s

ituad

as n

o nú

cleo

e d

e di

men

sões

ain

da m

e-

nore

s qu

e os

pró

tons

e n

êutr

ons.

Com

para

ndo-

se a

s m

assa

s do

pró

ton

e do

elé

tron

os

cien

tista

s af

irmam

que

a m

assa

do

prót

on é

apr

oxim

adam

ente

2000

vez

es m

aior

que

a m

assa

do

elét

ron.

Ao

sere

m c

ompa

-

rada

s as

mas

sas

dos

prót

ons

e do

s nê

utro

ns c

oncl

uiu-

se q

ue

os n

êutr

ons

poss

uem

um

a m

assa

lig

eira

men

te m

aior

que

a

dos

prót

ons,

sen

do e

m a

lgun

s ca

sos

cons

ider

adas

igua

is.

O

Page 20: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Mod

elo

atôm

ico

19

Fig

ura

5-

Reg

iões

bás

icas

do

áto

mo

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/en

cicl

op

edia

virt

ual

.vila

bo

l.uo

l.co

m.b

r/q

uim

ica/

ato

mis

tica

/res

um

od

osm

od

elo

s.h

tm >

. A

cess

o e

m:

21/0

5/20

12.

Fig

ura

6-

Co

nst

itu

ição

inte

rna

do

áto

mo

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ww

w.in

foes

cola

.co

m/q

uim

ica/

ato

mo

/ >.

Ace

sso

em

: 21

/05/

2012

.

Alg

umas

bib

liogr

afia

s tr

açam

um

a an

alog

ia e

ntre

o s

is-

tem

a so

lar

e a

estr

utur

a at

ômic

a. N

esta

ana

logi

a o

núcl

eo d

o

átom

o se

ria o

sol

ao

redo

r do

qua

l gira

m o

s el

étro

ns p

lane

tá-

rios.

Um

cor

po c

arre

gado

é a

quel

e qu

e po

ssui

fal

ta o

u ex

-

cess

o de

elé

tron

s, p

ois

são

esta

s pa

rtíc

ulas

que

pod

em s

er

adic

iona

das

ou r

etira

das

dos

átom

os,

nunc

a os

pró

tons

, um

a

vez

que

este

s úl

timos

est

ão f

orte

men

te p

reso

s de

ntro

do

nú-

cleo

.

Out

ra c

arac

terí

stic

a re

leva

nte

é o

fato

do

núcl

eo a

trai

r

com

mai

or i

nten

sida

de (

mai

s fo

rça)

os

elét

rons

situ

ados

nas

cam

adas

(ór

bita

s) m

ais

inte

rnas

da

elet

rosf

era,

enq

uant

o qu

e

os e

létr

ons

das

órbi

tas

mai

s ex

tern

as s

ão a

traí

dos

por

forç

as

de m

enor

inte

nsid

ade.

Os

átom

os s

ão d

escr

itos

com

o el

etric

amen

te n

eutr

os,

quan

do o

seu

núm

ero

de p

róto

ns f

or i

gual

ao

seu

núm

ero

de

elét

rons

, ne

ste

caso

não

man

ifest

am n

enhu

ma

prop

rieda

de

elét

rica

em v

irtud

e do

fato

de

que

sua

carg

a to

tal p

ositi

va a

nu-

la a

sua

car

ga t

otal

neg

ativ

a.

A ig

uald

ade

entr

e o

núm

ero

de

prót

ons

e de

elé

tron

s ga

rant

e ai

nda

a es

tabi

lidad

e do

áto

mo.

O m

ovim

ento

dos

elé

tron

s na

s ór

bita

s da

ele

tros

fera

é

defin

ido

pelo

equ

ilíbr

io d

as f

orça

s qu

e at

uam

sob

re o

mes

mo

dura

nte

o de

senv

olvi

men

to d

e ta

is m

ovim

ento

s. S

obre

os

elé-

tron

s at

uam

as

segu

inte

s m

odal

idad

es d

e fo

rça:

a)

For

ça d

e at

raçã

o;

Page 21: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Mod

elo

atôm

ico

20

b)

For

ça c

entr

ifuga

.

No

prim

eiro

cas

o, o

s pr

óton

s pr

esen

tes

no n

úcle

o at

ra-

em e

letr

icam

ente

os

elét

rons

, fo

rçan

do o

s m

esm

os e

m d

ire-

ção

à re

gião

cen

tral

do

átom

o. A

for

ça d

e at

raçã

o “f

orça

” a

entr

ada

do e

létr

on n

o nú

cleo

.

Qua

nto

ao i

tem

(b)

, o

mov

imen

to c

ircul

ar q

ue o

s el

é-

tron

s de

senv

olve

m f

az c

om q

ue o

s m

esm

os s

ejam

sub

met

i-

dos

a fo

rças

cen

trifu

gas

forç

ando

-os

na d

ireçã

o ta

ngen

te a

curv

a, o

u se

ja,

para

for

a da

órb

ita d

a el

etro

sfer

a, o

u ai

nda

no

sent

ido

de e

xpul

sá-lo

do

átom

o.

A a

ssoc

iaçã

o co

njun

ta d

as d

uas

forç

as,

a de

atr

ação

para

den

tro

e a

cent

rifug

a pa

ra f

ora,

ger

a o

equi

líbrio

(am

bas

se a

nula

m)

que

man

têm

o e

létr

on d

entr

o de

sua

tra

jetó

ria n

a

resp

ectiv

a ór

bita

. O

elé

tron

vai a

ltera

r su

a tr

ajet

ória

ou

sua

órbi

ta c

aso

o m

esm

o so

fra

influ

ênci

a de

alg

uma

forç

a ex

tern

a.

7.1.

Q

uan

tiza

ção

da

carg

a el

étri

ca

As

carg

as e

létr

icas

cor

resp

onde

m à

s ca

rgas

ine

rent

es

a ca

da c

orpo

e q

ue s

ão m

últip

las

da c

arga

de

cada

elé

tron

. A

evol

ução

das

exp

eriê

ncia

s no

cam

po d

a el

etric

idad

e pr

opor

ci-

onou

a c

ham

ada

quan

tizaç

ão d

as c

arga

s, g

eran

do o

s se

guin

-

tes

valo

res

de c

arga

s el

étric

as p

ara

as p

artíc

ulas

ele

men

ta-

res:

�=� �

=+1

,6 ×

10��

� � ,

send

o � �

a c

arga

do

prót

on

em C

oulo

mbs

3 .

�=� �

=−1

,6 ×

10��

� � ,

send

o � �

a c

arga

do

elét

ron

em C

oulo

mbs

.

A a

nális

e do

s va

lore

s no

s pe

rmite

afir

mar

que

as

car-

gas

do p

róto

n e

do e

létr

on s

ão ig

uais

em

mód

ulo

(mes

mo

va-

lor

abso

luto

), p

orém

de

sina

is c

ontr

ário

s. A

est

e va

lor

deno

mi-

nam

os d

e ca

rga

elem

enta

r.

3 N

o si

stem

a in

tern

acio

nal

de u

nida

des

a ca

rga

elét

rica

é ex

pres

sa e

m

Cou

lom

bs (

C).

Page 22: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Pri

ncíp

ios

da e

letr

oest

átic

a

21

Mat

emat

icam

ente

pod

emos

det

erm

inar

a c

arga

tot

al d

e

um c

orpo

atr

avés

da

expr

essã

o:

�=

��

Ond

e:

� :

Rep

rese

nta

a ca

rga

tota

l;

�: N

úmer

o de

elé

tron

s em

fal

ta o

u ex

cess

o no

mat

eria

l

(elé

tron

s in

serid

os o

u re

tirad

os d

o co

rpo)

. N

úmer

o de

elé

tron

s

forn

ecid

os (

no c

aso

de c

arga

neg

ativ

a) o

u re

tirad

os (

no c

aso

de c

arga

s po

sitiv

as)

do c

orpo

.

�: C

orre

spon

de a

car

ga e

lem

enta

r: | �

| =1,6

× 10

��� �.

Cha

mad

a ca

rga

elét

rica

fund

amen

tal,

que

é a

carg

a pr

esen

te

em c

ada

prót

on o

u el

étro

n.

Nor

mal

men

te a

s G

rand

ezas

fís

icas

util

izad

as n

o ca

mpo

da e

letr

icid

ade

faze

m p

arte

do

Sis

tem

a In

tern

acio

nal

de U

ni-

dade

s (S

I),

mai

s co

nhec

ido

com

o M

KS

(M

etro

, K

ilogr

ama,

Seg

undo

).

A c

arga

elé

tric

a fu

ndam

enta

l, em

Cou

lom

bs,

vale

apr

o-

xim

adam

ente

1,6

x 1

0-19

C.

(val

or m

uito

peq

ueno

)! D

aí t

emos

que,

par

a co

nseg

uir

carg

as d

e 1

Cou

lom

b, é

nec

essá

ria tr

ans-

ferê

ncia

de

vário

s el

étro

ns e

ntre

cor

pos.

1 �=

6,242

× 10

�� ��

�����

� ≅

6,25

× 10

�� ��

�����

1 C

oulo

mb

de

carg

a po

sitiv

a ou

ne

gativ

a te

riam

a

mes

ma

inte

nsid

ade

ou m

agni

tude

, po

rém

pol

arid

ades

opo

s-

tas.

8. P

rin

cíp

ios

da

elet

roes

táti

ca

Ele

troe

stát

ica

está

fu

ndam

enta

da

em

dois

prin

cípi

os b

ásic

os, a

sab

er:

1° P

rincí

pio:

atr

ação

e r

epul

são;

2° P

rincí

pio:

con

serv

ação

das

car

gas

elét

ricas

.

A

Page 23: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Pri

ncíp

ios

da e

letr

oest

átic

a

22

8.1.

P

rin

cíp

io d

a at

raçã

o e

rep

uls

ão

Afir

ma

que

carg

as d

e m

esm

o si

nal s

e re

pele

m e

car

gas

de s

inai

s op

osto

s se

atr

aem

.

Fig

ura

7 -

Atr

ação

e r

epu

lsão

en

tre

carg

as e

létr

icas

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ww

w.b

rasi

lesc

ola

.co

m/f

isic

a/o

s-ti

po

s-ca

rga-

elet

rica

.htm

>.

Ace

sso

em

: 21

/05/

2012

.

8.2.

P

rin

cíp

io d

a co

nse

rvaç

ão d

e ca

rgas

elé

tric

as

Num

sis

tem

a el

etric

amen

te i

sola

do a

som

a al

gébr

ica

da q

uant

idad

e to

tal d

e ca

rgas

per

man

ece

cons

tant

e. S

iste

mas

elet

ricam

ente

iso

lado

s sã

o aq

uele

s qu

e nã

o tr

ocam

car

gas

elét

ricas

com

o m

eio

exte

rno.

Pos

icio

nand

o de

ntro

de

um s

iste

ma

elet

ricam

ente

iso

-

lado

, dua

s es

fera

s m

etál

icas

idên

ticas

(m

esm

as d

imen

sões

) A

e B

, nu

m p

rimei

ro m

omen

to c

arre

gada

s co

m c

arga

s el

étric

as

� �

e �

" e

em s

egui

da e

stab

elec

endo

-se

o co

ntat

o en

tre

as

mes

mas

, ver

ifica

rem

os u

ma

mút

ua tr

oca

de c

arga

s el

étric

as.

Dur

ante

o c

onta

to e

ntre

as

esfe

ras

a ca

rga

tota

l se

dist

ribuí

da

unifo

rmem

ente

na

su

perf

ície

ex

tern

a da

s du

as,

uma

vez

que

amba

s sã

o id

êntic

as.

Apó

s a

sepa

raçã

o fís

ica

cada

esf

era

fica

com

par

tes

igua

is d

a ca

rga

tota

l4 em

fun

ção

de p

ossu

írem

as

mes

mas

dim

ensõ

es.

A s

oma

será

alg

ébric

a,

logo

dev

emos

leva

r em

con

side

raçã

o o

sina

l das

car

gas.

4 P

ara

esfe

ras

idên

ticas

a c

arga

fin

al a

pós

o co

ntat

o e

post

erio

r se

para

ção

vai c

orre

spon

der

à m

édia

arit

mét

ica

das

duas

car

gas.

Page 24: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Est

ados

elé

tric

os d

a m

atér

ia

23

Fig

ura

8-

Exe

mp

lo d

o p

rin

cíp

io d

e co

nse

rvaç

ão d

as c

arg

as e

létr

icas

. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://d

c140

.4sh

ared

.co

m/d

oc/

OE

6NU

9oy/

pre

view

003.

pn

g >

. A

cess

o

em:

21/0

5/20

12.

Ant

es d

o co

ntat

o:

Esf

era

A:

Car

ga:

� �;

Esf

era

B:

Car

ga:

�"

e C

arga

to-

tal:

∑�

=� �

+ � "

;

Apó

s o

cont

ato:

Esf

era

A:

Car

ga:

�′ �=

% &'%

("

; E

sfer

a B

: C

arga

: �

′ "=

% &'%

("

; Car

ga to

tal:

∑�

=�′ �

+ �′ "

Pel

o pr

incí

pio

da

cons

erva

ção

tere

mos

: � �

+ � "

=�′ �

+ �′ "

, ou

sej

a, n

um s

iste

ma

isol

ado

a so

ma

algé

bri-

ca d

as c

arga

s é

a m

esm

a an

tes

e de

pois

do

cont

ato.

O p

rincí

pio

da c

onse

rvaç

ão d

as c

arga

s el

étric

as f

ica

evid

enci

ado

pelo

fat

o de

que

a s

oma

algé

bric

a da

s ca

rgas

ante

s e

depo

is d

o co

ntat

o va

i per

man

ecer

a m

esm

a.

Con

form

e já

cita

mos

as

carg

as e

létr

icas

são

med

idas

em C

oulo

mbs

. Os

prin

cipa

is s

ubm

últip

los

do C

oulo

mb

são:

Mili

coul

omb:

)�=

10�*

� ;

Mic

roco

ulom

b: +�

=10

�,� ;

Nan

ocou

lom

b: ��

=10

��� ;

Pic

ocou

lom

b: -�

=10

��" � .

Os

fenô

men

os e

létr

icos

são

aqu

eles

env

olve

ndo

tran

s-

ferê

ncia

s de

elé

tron

s en

tre

corp

os.

proc

esso

s en

volv

endo

os p

róto

ns e

spec

ifica

men

te,

que

são

do d

omín

io d

a F

ísic

a

Nuc

lear

, no

ent

anto

, ta

is e

vent

os n

ão f

azem

par

te d

os o

bjet

i-

vos

dest

e cu

rso.

9. E

stad

os

elét

rico

s d

a m

atér

ia

odem

os c

lass

ifica

r os

cor

pos

em f

unçã

o de

suas

car

gas

elét

ricas

. O

s co

rpos

pod

em a

s-

sum

ir tr

ês e

stad

os:

a)

Cor

po n

eutr

o;

b)

Cor

po e

letr

izad

o po

sitiv

amen

te;

P

Page 25: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Est

ados

elé

tric

os d

a m

atér

ia

24

c)

Cor

po e

letr

izad

o ne

gativ

amen

te.

9.1.

N

eutr

o

Tam

bém

den

omin

ado

de e

stad

o de

scar

rega

do o

u es

-

tado

fun

dam

enta

l da

mat

éria

. N

este

est

ado

o nú

mer

o to

tal d

e

prót

ons

é ig

ual a

o nú

mer

o to

tal d

e el

étro

ns.

Con

form

e ab

orda

do a

nter

iorm

ente

os

prót

ons

e el

é-

tron

s po

ssue

m a

mes

ma

carg

a el

étric

a em

mód

ulo5 ·

, se

ndo

uma

posi

tiva

e ou

tra

nega

tiva,

faz

endo

com

que

a s

oma

algé

-

bric

a da

s m

esm

as s

eja

nula

.

Num

cor

po n

eutr

o ou

des

carr

egad

o: ∑

�=

0.

Cas

o se

ja e

stab

elec

ido

um d

eseq

uilíb

rio n

esta

igua

lda-

de te

rem

os a

form

ação

dos

cha

mad

os ío

ns.

5 T

ambé

m d

enom

inad

o de

val

or a

bsol

uto.

9.2.

E

letr

izad

o p

osi

tiva

men

te

São

os

corp

os q

ue p

erde

ram

elé

tron

s e

ficar

am c

om

exce

sso

de c

arga

s po

sitiv

as o

u ai

nda

falta

de

elét

rons

. O

s

elét

rons

que

for

am fo

rçad

os a

sai

r de

sua

s re

spec

tivas

órb

itas

cria

m u

ma

falta

de

carg

as n

egat

ivas

em

seu

s át

omos

de

ori-

gem

, tor

nand

o es

tes

últim

os p

ositi

vos.

Num

cor

po e

letr

izad

o po

sitiv

amen

te:

∑ �>

0: N

úmer

o

de p

róto

ns >

Núm

ero

de e

létr

ons.

9.3.

E

letr

izad

o n

egat

ivam

ente

São

cor

pos

que

ganh

am e

létr

ons

e fic

am c

om e

xces

so

de c

arga

s ne

gativ

as o

u ai

nda

exce

sso

de e

létr

ons.

Os

elé-

tron

s se

fix

am e

m n

ovos

áto

mos

cria

ndo

um e

xces

so d

e ca

r-

gas

nega

tivas

, tor

nand

o es

tes

últim

os n

egat

ivos

.

Num

cor

po e

letr

izad

o ne

gativ

amen

te:

∑ �<

0: N

úmer

o

de p

róto

ns <

Núm

ero

de e

létr

ons.

Page 26: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ele

triz

ação

dos

cor

pos

25

Em

qua

lque

r um

a da

s si

tuaç

ões

cita

das

acim

a se

mpr

e

have

rá t

rans

ferê

ncia

de

elét

rons

, nu

nca

de p

róto

ns,

uma

vez

que

este

s úl

timos

se

enco

ntra

m f

orte

men

te p

reso

s de

ntro

do

núcl

eo d

o át

omo.

Os

elét

rons

são

mai

s fa

cilm

ente

ext

raíd

os

do á

tom

o um

a ve

z qu

e de

man

dam

men

or e

nerg

ia p

ara

se

desl

ocar

em e

ntre

as

cam

adas

que

con

stitu

em o

ref

erid

o át

o-

mo.

10.

Ele

triz

ação

do

s co

rpo

s

orne

cend

o ou

ret

irand

o ca

rgas

elé

tric

as d

e um

átom

o es

tare

mos

el

etriz

ando

o

mes

mo.

U

m

corp

o é

cons

ider

ado

elet

rizad

o qu

ando

o m

es-

mo

poss

uir

quan

tidad

es d

istin

tas

de p

róto

ns e

elét

rons

, ou

sej

a, q

uand

o o

mes

mo

estiv

er n

eutr

o. A

par

tir d

a

elet

rizaç

ão u

m c

orpo

pod

e ac

umul

ar e

m s

ua e

stru

tura

car

gas

elét

ricas

pos

itiva

s e

nega

tivas

. O

pro

cess

o de

ret

irar

ou f

orne

-

cer

carg

as e

létr

icas

a u

m á

tom

o, t

orna

ndo

o m

esm

o el

etriz

a-

do, é

des

igna

do d

e io

niza

ção.

A i

oniz

ação

pod

e ge

rar

a fo

rmaç

ão d

e m

ater

iais

que

man

ifest

am d

ois

com

port

amen

tos

dist

into

s de

nom

inad

os d

e:

Íons

pos

itivo

s ou

cát

ions

: ob

tidos

ret

irand

o el

étro

ns d

os

átom

os.

Con

sequ

ente

men

te t

erem

os m

ais

prót

ons

do

que

elét

rons

;

Íons

neg

ativ

os o

u an

íons

: ob

tidos

for

nece

ndo

ou i

nse-

rindo

elé

tron

s ao

s át

omos

, lo

go t

erem

os c

omo

cons

e-

quên

cia

uma

mai

or q

uant

idad

e de

elé

tron

s do

que

de

prót

ons.

Fig

ura

9-

Fo

rmaç

ão d

os

cáti

on

s. D

isp

on

ível

em

: C

IPE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsi

no

Mo

du

lar:

Ele

tric

idad

e: C

ircu

ito

s em

Co

rren

-te

Co

ntí

nu

a. S

ão P

aulo

: É

rica

, 199

9.

F

Page 27: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Tip

os d

e el

etri

zaçã

o

26

Fig

ura

10-

Fo

rmaç

ão d

os

anío

ns.

Dis

po

nív

el e

m:

CIP

EL

LI,

Mar

co;

MA

RK

US

, Otá

vio

. En

sin

o M

od

ula

r: E

letr

icid

ade:

Cir

cuit

os

em C

orr

en-

te C

on

tín

ua.

São

Pau

lo:

Éri

ca, 1

999.

11.

Tip

os

de

elet

riza

ção

ele

triz

ação

cor

resp

onde

ao

fenô

men

o de

faze

r

com

que

um

det

erm

inad

o co

rpo

poss

a ad

quiri

r

carg

as e

létr

icas

.

Os

três

tipo

s bá

sico

s de

ele

triz

ação

são

:

Ele

triz

ação

por

atr

ito;

Ele

triz

ação

por

con

tato

;

Ele

triz

ação

por

indu

ção.

11.1

. E

letr

izaç

ão p

or

atri

to

Cor

resp

onde

a m

odo

de e

letr

izaç

ão m

ais

antig

o qu

e se

tem

not

ícia

. F

oi d

esco

bert

o pe

lo f

iloso

fo g

rego

Tal

es d

e m

ile-

to,

após

atr

itar

cert

os m

ater

iais

e c

onst

atar

que

os

mes

mos

eram

cap

azes

de

atra

ir pe

quen

os p

edaç

os d

e m

ater

iais

leve

s

(ex.

: pal

has

e pe

nas)

.

Doi

s co

rpos

de

mat

eria

is d

istin

tos

(inic

ialm

ente

neu

tros

)

são

atrit

ados

, co

m a

ger

ação

de

ener

gia

térm

ica

(cal

or)

e m

o-

vim

ento

de

elét

rons

, te

ndo

com

o co

nseq

uênc

ia a

tra

nsfe

rên-

cia

de e

létr

ons

de u

m m

ater

ial

para

o o

utro

, o

que

torn

a am

-

bos

elet

rizad

os.

Apó

s a

elet

rizaç

ão p

or a

trito

um

dos

cor

pos

perd

e el

é-

tron

s e

fica

posi

tivo

enqu

anto

o o

utro

rec

ebe

elét

rons

e t

orna

-

se n

egat

ivo.

Na

elet

rizaç

ão p

or a

trito

os

corp

os s

e ca

rreg

am

com

car

gas

de s

inai

s op

osto

s.

O c

ompo

rtam

ento

do

mat

eria

l, no

que

tan

ge a

ten

dên-

cia

de t

orna

-se

posi

tivo

ou n

egat

ivo,

dur

ante

a e

letr

izaç

ão p

or

atrit

o, p

ode

ser

aval

iado

a p

artir

da

anál

ise

de u

ma

serie

des

-

tinad

a a

este

fim

e d

esig

nada

de

série

trib

oelé

tric

a.

Exe

mpl

o: a

o at

ritar

vid

ro e

cob

re,

o vi

dro,

situ

ado

na

part

e su

perio

r da

sér

ie,

terá

mai

or t

endê

ncia

de

perd

er e

lé-

tron

s e

torn

a-se

pos

itivo

, e

um c

ompo

rtam

ento

con

trár

io v

ai

A

Page 28: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Tip

os d

e el

etri

zaçã

o

27

ocor

rer

no c

obre

, ou

sej

a, e

ste

últim

o te

rá m

aior

ten

dênc

ia e

m

torn

a-se

neg

ativ

o.

Tab

ela

1-E

xem

plo

de

séri

e tr

ibo

elét

rica

Sér

ie T

rib

oel

étri

ca

Po

siti

va

Ten

dên

cia

de

Ele

triz

ação

Pel

e de

Coe

lho

Vid

ro

Mic

a

Pel

e de

Gat

o

Sed

a

Alg

odão

Mad

eira

Âm

bar

Ebo

nite

Cob

re

Enx

ofre

Cel

uloi

de

Neg

ativ

a

Page 29: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Tip

os d

e el

etri

zaçã

o

28

Fig

ura

11-

Exe

mp

lo d

e el

etri

zaçã

o p

or

atri

to. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://if

serv

.fis

.un

b.b

r/m

atd

id/1

_199

9/V

ildin

ei/e

letr

o/in

tro

.htm

>.

Ace

s-so

em

: 31

/07/

2012

.

11.2

. E

letr

izaç

ão p

or

con

tato

Cor

resp

onde

ao

cont

ato

entr

e do

is c

orpo

s, s

endo

um

posi

tivo

ou n

egat

ivo

e o

outr

o ne

utro

. O

con

tato

ent

re c

orpo

s

de c

arga

s el

étric

as d

istin

tas

vai

prov

ocar

um

a tr

oca

de c

arga

entr

e os

mes

mos

.

No

caso

do

cont

ato

entr

e um

cor

po n

eutr

o e

outr

o ca

r-

rega

do n

egat

ivam

ente

, os

elé

tron

s em

exc

esso

no

corp

o ne

-

gativ

o sã

o tr

ansf

erid

os (

redi

strib

uído

s) p

ara

o co

rpo

neut

ro a

ser

atin

gido

o e

quilí

brio

, de

nom

inad

o de

equ

ilíbr

io e

letr

ostá

ti-

co (

a ca

rga

elét

rica

tend

e a

se e

stab

iliza

r).

Apó

s o

cont

ato

o co

rpo

inic

ialm

ente

neu

tro

torn

a-se

nega

tivo.

Na

elet

rizaç

ão p

or c

onta

to o

s co

rpos

se

carr

egam

com

car

gas

de m

esm

o si

nal.

Apó

s o

cont

ato

será

ate

ndid

o o

aten

dido

o p

rincí

pio

da

cons

erva

ção

das

carg

as e

létr

icas

, po

rtan

to a

car

ga r

esul

tant

e

será

dad

a pe

la m

édia

arit

mét

ica

entr

e as

car

gas

inic

iais

dos

corp

os e

m c

onta

to,

caso

os

corp

os t

enha

m d

imen

sões

idên

ti-

cas.

Cas

o os

cor

pos

seja

m t

enha

m g

eom

etria

s di

stin

tas

per-

man

ece

o fa

to d

e qu

e o

som

atór

io t

otal

das

car

gas

ante

s e

depo

is d

o co

ntat

o de

verá

per

man

ecer

o m

esm

o.

Fig

ura

12-

Exe

mp

lo d

e el

etri

zaçã

o p

or

con

tato

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ifse

rv.f

is.u

nb

.br/

mat

did

/1_1

999/

Vild

inei

/ele

tro

/intr

o.h

tm >

. A

ces-

so e

m:

31/0

7/20

12.

Page 30: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Tip

os d

e el

etri

zaçã

o

29

11.3

. E

letr

izaç

ão p

or

ind

uçã

o

Tip

o de

ele

triz

ação

que

gua

rda

rela

ção

dire

ta c

om o

prin

cípi

o da

atr

ação

e r

epul

são

entr

e ca

rgas

elé

tric

as.

Ser

ão

apro

xim

ados

um

cor

po e

letr

izad

o, d

esig

nado

de

indu

tor,

e u

m

corp

o in

icia

lmen

te n

eutr

o, in

titul

ado

de in

duzi

do.

Apr

oxim

ando

-se

um c

orpo

neu

tro

de o

utro

pre

viam

ente

carr

egad

o, s

em q

ue o

corr

a co

ntat

o en

tre

os m

esm

os,

have

uma

sepa

raçã

o en

tre

as c

arga

s qu

e co

nstit

uem

o c

orpo

neu

-

tro.

Enf

atiz

amos

que

os

corp

os n

ão d

evem

ser

enc

osta

dos,

uma

vez

que

esta

açã

o de

scar

acte

riza

a el

etriz

ação

por

indu

-

ção

e ca

ract

eriz

a a

elet

rizaç

ão p

or c

onta

to.

Doi

s co

rpos

, um

neu

tro

e ou

tro

elet

rizad

o po

sitiv

amen

-

te,

são

apro

xim

ados

, po

rém

se

m

have

r co

ntat

o en

tre

os

mes

mos

, fa

zend

o co

m q

ue o

s el

étro

ns d

o co

rpo

neut

ro s

ejam

atra

ídos

par

a a

face

mai

s pr

óxim

a do

cor

po p

ositi

vo (

ocor

re à

apro

xim

ação

ent

re o

s co

rpos

, por

ém s

em c

onta

to).

A e

letr

izaç

ão p

or c

onta

to n

ão fo

rma

íons

, a c

onse

quên

-

cia

dire

ta d

este

pro

cess

o va

i ser

a p

olar

izaç

ão d

o co

rpo

neu-

tro,

um

a ve

z qu

e es

te ú

ltim

o va

i ter

fal

ta d

e el

étro

ns e

m u

ma

face

e e

xces

so n

a ou

tra,

for

man

do u

m p

olo

posi

tivo

em u

ma

extr

emid

ade

e ou

tro

nega

tivo

na o

utra

.

Des

ejan

do e

letr

izar

o c

orpo

neu

tro,

dev

e-se

apó

s a

po-

lariz

ação

do

mes

mo,

ate

rrar

sua

fac

e po

sitiv

a, a

té q

ue o

s el

é-

tron

s flu

am d

a te

rra

para

o c

orpo

, ne

utra

lizan

do s

uas

carg

as

posi

tivas

.

Par

a co

nclu

ir o

proc

edim

ento

o a

terr

amen

to é

des

feito

e os

doi

s co

rpos

são

afa

stad

os,

faze

ndo

com

que

o c

orpo

ini-

cial

men

te n

eutr

o fiq

ue e

letr

izad

o ne

gativ

amen

te.

Page 31: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Des

carg

a en

tre

Car

gas

elét

rica

s

30

Fig

ura

13-

Exe

mp

lo d

e el

etri

zaçã

o p

or

ind

uçã

o. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

.pas

seiw

eb.c

om

/na_

po

nta

_lin

gu

a/sa

la_d

e_au

la/f

isic

a/el

etr

ost

atic

a/el

etri

cid

ade_

e_m

agn

etis

mo

/lei_

cou

lom

b >

. A

cess

o e

m:

31/0

7/20

12.

Par

a co

rpos

ele

triz

ados

em

con

tato

com

a t

erra

pod

e-

mos

afir

mar

que

:

Se

o co

rpo

estiv

er e

letr

izad

o po

sitiv

amen

te (

falta

de

elét

rons

), a

ter

ra d

oará

elé

tron

s pa

ra o

mes

mo

torn

ando

-o

neut

ro.

Se

o co

rpo

estiv

er e

letr

izad

o ne

gativ

amen

te (

exce

sso

de e

létr

ons)

, a

terr

a re

cebe

rá o

s el

étro

ns e

xces

sivo

tor

nand

o

o co

rpo

neut

ro.

12.

Des

carg

a en

tre

Car

gas

elé

tric

as

pro

xim

ação

ent

re c

orpo

s el

etriz

ados

com

car

-

gas

de e

leva

do v

alor

faz

com

que

oco

rra

uma

cent

elha

ou

arco

ent

re o

s m

esm

os c

omo

con-

sequ

ênci

a de

um

a tr

ansf

erên

cia

brus

ca d

e ca

rgas

elé

tric

as

entr

e os

cor

pos,

mes

mo

que

não

exis

ta c

onta

to e

ntre

est

es

últim

os. Um

exe

mpl

o cl

ássi

co d

e de

scar

ga e

ntre

car

gas

elét

ri-

cas

são

os r

aios

ger

ados

a p

artir

do

atrit

o en

tre

as n

uven

s e

o

ar a

tmos

féric

o qu

e as

cer

ca.

13.

Lei

de

Co

ulo

mb

A

Page 32: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Lei

de

Cou

lom

b

31

orm

ulad

a pe

lo

físic

o C

harle

s A

ugus

tin

Cou

-

lom

b, t

rata

-se

de u

m e

quac

iona

men

to m

atem

á-

tico

que

quan

tific

a as

for

ças

de in

tera

ção

(atr

a-

ção

e re

puls

ão)

entr

e ca

rgas

elé

tric

as d

e di

-

men

sões

des

prez

ívei

s (c

arga

s pu

ntifo

rmes

6 ).

Por

tra

tar-

se d

e um

a fo

rça

(gra

ndez

a ve

toria

l), a

dire

-

ção

e se

ntid

o do

s ve

tore

s qu

e a

repr

esen

tam

dev

em s

er c

on-

side

rado

s. A

s fo

rças

de

atra

ção

ou r

epul

são

terã

o m

ódul

os o

u

inte

nsid

ades

igua

is, p

orém

com

sen

tidos

dis

tinto

s.

O e

nunc

iado

da

lei

de C

oulo

mb

afirm

a: “

A i

nten

sida

de

da f

orça

elé

tric

a de

ite

raçã

o en

tre

carg

as p

untif

orm

es é

pro

-

porc

iona

l ao

pro

duto

dos

mód

ulos

de

cada

car

ga e

inv

ersa

-

men

te p

ropo

rcio

nal a

o qu

adra

do d

a di

stân

cia

que

os s

epar

a”.

Com

o co

nseq

uênc

ia d

a an

ális

e do

enu

ncia

do d

a le

i em

estu

do,

pode

-se

afirm

ar q

ue c

arga

s op

osta

s se

atr

aem

mut

u-

amen

te,

entr

etan

to a

inte

nsid

ade

dest

a at

raçã

o se

rá r

eduz

ida

a m

edid

a qu

e as

car

gas

se a

fast

arem

um

a da

out

ra.

6 C

arga

s co

m m

assa

e d

imen

sões

físi

cas

desp

rezí

veis

.

Mat

emat

icam

ente

: 0=1×

� � ×

� "2"

1=9,0

× 10

� 4.)"

�"

0: F

orça

elé

tric

a de

atr

ação

ou

repu

lsão

med

ida

em

New

tons

(N

);

1: C

onst

ante

ele

tros

tátic

a do

mei

o on

de e

stão

inse

ridas

as c

arga

s;

� � ,�

": C

arga

s el

étric

as e

m c

oulo

mbs

(C

);

2: D

istâ

ncia

ent

re a

s du

as c

arga

s em

met

ros

(m).

Na

expr

essã

o m

atem

átic

a as

soci

ada

a le

i de

Cou

lom

b

pode

-se

perc

eber

que

a d

istâ

ncia

ent

re a

s ca

rgas

e a

for

ça

entr

e as

mes

mas

vai

ger

ar u

ma

rela

ção

inve

rsam

ente

pro

por-

cion

al.

Por

tra

tar-

se d

e um

ter

mo

ao q

uadr

ado,

a f

orça

vai

ser

redu

zida

dra

stic

amen

te c

om a

dis

tânc

ia.

Ex.

: S

e do

bram

os a

dist

ânci

a a

nova

for

ça s

erá

redu

zida

a ¼

da

forç

a or

igin

al.

F

Page 33: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cam

po e

létr

ico

32

Qua

drup

lican

do a

dis

tanc

ia a

for

ma

dim

inui

rá p

ara

1/16

da

inte

nsid

ade

da fo

rçã

inic

ial.

14.

Cam

po

elé

tric

o

e m

odo

anál

ogo

a te

rra,

que

pos

sui u

m c

am-

po g

ravi

taci

onal

, as

car

gas

elét

ricas

cria

m n

a

regi

ão d

o es

paço

que

as

envo

lve

um c

ampo

elét

rico,

sen

do e

ste

o es

paço

ond

e at

uam

as

forç

as e

létr

icas

. G

rafic

amen

te e

ste

cam

po e

létr

ico

é re

pres

en-

tado

por

linh

as im

agin

ária

s qu

e te

m c

omo

orig

em a

car

ga e

lé-

tric

a. A

s ta

is l

inha

s sã

o de

nom

inad

as d

e lin

has

de f

orça

ele

-

tros

tátic

as o

u si

mpl

esm

ente

lin

has

de c

ampo

.7 A

s lin

has

de

cam

po s

ão r

espo

nsáv

eis

pelo

s ef

eito

s da

atr

ação

e d

a re

pul-

são

entr

e os

cor

pos.

7 O

cam

po e

létr

ico

é um

exe

mpl

o de

gra

ndez

a ve

toria

l, lo

go d

eve

ser

in-

form

ada

sua

inte

nsid

ade,

dire

ção

e se

ntid

o, a

fim

de

cara

cter

izar

tota

lmen

-te

a g

rand

eza.

O s

ímbo

lo c

orre

spon

dent

e ao

cam

po e

létr

ico

é a

letr

a

�, te

ndo

com

o un

idad

e de

med

ida

o N

ewto

n/C

oulo

mb:

4/�

.

A in

tens

idad

e do

cam

po e

létr

ico

pode

ser

men

sura

da a

part

ir da

exp

ress

ão:

�=� 7

Ond

e: �

: In

tens

idad

e do

cam

po e

létr

ico;

�:

Car

ga g

e-

rado

ra d

o ca

mpo

; 7

: C

arga

de

prov

a (c

arga

que

sof

re a

in-

fluên

cia

do c

ampo

elé

tric

o).

Car

gas

posi

tivas

e n

egat

ivas

vão

ger

ar l

inha

s de

cam

-

po e

létr

ico

de s

entid

os d

ifere

ntes

, de

mod

o qu

e:

Car

gas

posi

tivas

: fo

rmam

cam

po d

iver

gent

e e

as li

nhas

de c

ampo

são

orie

ntad

as s

aind

o da

car

ga.

D

Page 34: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cam

po e

létr

ico

33

Fig

ura

14-

Lin

has

de

cam

po

div

erg

ente

. Dis

po

nív

el e

m:

CIP

EL

LI,

Mar

-co

; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsi

no

Mo

du

lar:

Ele

tric

idad

e: C

ircu

ito

s em

Co

r-re

nte

Co

ntí

nu

a. S

ão P

aulo

: É

rica

, 199

9.

Car

gas

nega

tivas

: fo

rmam

cam

po c

onve

rgen

te e

as

li-

nhas

de

cam

po s

ão o

rient

adas

che

gand

o à

carg

a.

Fig

ura

15-

Lin

has

de

cam

po

co

nve

rgen

te. D

isp

on

ível

em

: C

IPE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsi

no

Mo

du

lar:

Ele

tric

idad

e: C

ircu

ito

s em

C

orr

ente

Co

ntí

nu

a. S

ão P

aulo

: É

rica

, 199

9.

Fig

ura

16-

Co

mp

ort

amen

to d

as li

nh

as d

e ca

mp

o n

as c

arg

as p

osi

tiva

s e

neg

ativ

as. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://p

ort

ald

op

rofe

sso

r.m

ec.g

ov.

br/

sto

rag

e/d

isco

virt

ual

/au

las/

775/

imag

ens/

Lin

has

_1.p

ng

>.

Ace

sso

em

: 31

/07/

2012

.

Dua

s pl

acas

ele

triz

adas

com

car

gas

opos

tas,

de

mes

-

mas

dim

ensõ

es e

dis

post

as d

e fo

rma

para

lela

, vã

o ge

rar

na

regi

ão e

ntre

as

mes

mas

um

cam

po e

létr

ico

unifo

rme,

car

acte

-

rizad

o po

r po

ssui

r lin

has

de c

ampo

pos

icio

nada

s de

for

ma

para

lela

. Aba

ixo

um e

xem

plo

dest

a co

nfig

uraç

ão.

Fig

ura

17-

Co

mp

ort

amen

to d

as li

nh

as d

e ca

mp

o e

ntr

e d

uas

pla

cas

pla

nas

de

carg

as o

po

stas

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/pt.

wik

iped

ia.o

rg/w

iki/C

amp

o_e

l%C

3%A

9tri

co >

. A

cess

o e

m:

31/0

7/20

12.

Cam

pos

elét

ricos

ent

re d

uas

carg

as e

létr

icas

de

sina

is

opos

tos,

pos

suem

sua

s lin

has

de c

ampo

sai

ndo

da c

arga

po-

sitiv

a e

cheg

ando

na

carg

a ne

gativ

a (d

iver

gent

es n

a ca

rga

posi

tiva

e co

nver

gent

es n

a ca

rga

nega

tiva)

. A

baix

o ex

empl

o

Page 35: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cam

po e

létr

ico

34

dest

a co

nfig

uraç

ão,

onde

pod

e-se

not

ar q

ue a

for

ça e

ntre

as

carg

as e

létr

icas

é u

ma

forç

a de

atr

ação

.

Fig

ura

18-

Co

mp

ort

amen

to d

as li

nh

as d

e ca

mp

o e

ntr

e d

uas

car

gas

o

po

stas

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/her

mes

.ucs

.br/

ccet

/def

q/m

lan

dre

azza

/Cu

rAu

t01.

htm

>.

Ace

sso

em

: 31

/07/

2012

.

No

caso

dos

cam

pos

asso

ciad

os a

dua

s ca

rgas

de

mes

mo

sina

l, te

rem

os a

s lin

has

de c

ampo

con

verg

ente

s ou

dive

rgen

tes

para

am

bas,

a d

epen

der

da m

odal

idad

e da

car

ga

elét

rica

(pos

itiva

ou

nega

tiva)

. E

sta

disp

osiç

ão d

as l

inha

s de

cam

po c

arac

teriz

a a

forç

a en

tre

as c

arga

s co

mo

send

o um

a

forç

a de

rep

ulsã

o.

Fig

ura

19-

Co

mp

ort

amen

to d

as li

nh

as d

e ca

mp

o e

ntr

e d

uas

car

gas

p

osi

tiva

s. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://h

erm

es.u

cs.b

r/cc

et/d

efq

/mla

nd

reaz

za/C

urA

ut0

1.h

tm >

. A

cess

o

em:

31/0

7/20

12.

Page 36: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ele

trod

inâm

ica

35

Fig

ura

20-

Lin

has

de

cam

po

div

erg

ente

s e

con

verg

ente

s en

tre

carg

as

de

mes

mo

sin

al. D

isp

on

ível

em

: C

IPE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o.

En

sin

o M

od

ula

r: E

letr

icid

ade:

Cir

cuit

os

em C

orr

ente

Co

ntí

nu

a. S

ão

Pau

lo:

Éri

ca, 1

999.

A a

nális

e da

s fig

uras

aci

ma

nos

perm

ite a

firm

ar q

ue a

s

linha

s de

cam

po n

ão s

e cr

uzam

, ap

enas

sof

rem

def

orm

açõe

s

quan

do a

prox

imad

as u

ma

das

outr

as. O

utra

asp

ecto

rel

evan

te

a se

r ex

plic

itado

é f

ato

de q

ue a

s lin

has

de c

ampo

são

invi

sí-

veis

se

ndo

perc

eptív

eis

apen

as

os

efei

tos

asso

ciad

os

as

mes

mas

.

15.

Ele

tro

din

âmic

a

este

cas

o tr

atar

emos

dos

fen

ômen

os a

ssoc

i-

ados

às

carg

as e

létr

icas

em

mov

imen

to.

16.

Co

nd

uto

res,

sem

ico

nd

uto

res

e is

ola

n-

tes

onfo

rme

já a

bord

arm

os a

nter

iorm

ente

as

par-

tícul

as e

lem

enta

res

que

cons

titue

m o

s m

ater

i-

ais

são

carr

egad

as c

om a

car

ga e

lem

enta

r

cujo

val

or n

umér

ico

é de

�=

1,6 ×

10��

� �.

Os

dive

rsos

tip

os d

e m

ater

iais

pod

em s

er c

lass

ifica

dos

em fu

nção

de

sua

cond

utiv

idad

e el

étric

a em

:

a)

Con

duto

res;

b)

Sem

icon

duto

res;

c)

Isol

ante

s.

Em

rel

ação

ao

mei

o de

con

duçã

o, a

ele

tric

idad

e po

de

ser

esta

bele

cida

nos

mei

os s

ólid

os,

líqui

dos

e ga

soso

s. N

os

mei

os s

ólid

os a

con

duçã

o de

ele

tric

idad

e é

efet

uada

exc

lusi

-

vam

ente

atr

avés

de

elét

rons

. E

x.:

Con

duçã

o de

ene

rgia

nos

fios

elét

ricos

, con

duçã

o no

s m

etai

s.

N

C

Page 37: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Con

duto

res,

sem

icon

duto

res

e is

olan

tes

36

Em

mei

os lí

quid

os a

ele

tric

idad

e é

esta

bele

cida

por

in-

term

édio

de

íons

(cá

tions

e a

níon

s).

Ex.

: S

oluç

ões

elet

rolít

i-

cas,

sol

uçõe

s iô

nica

s.

Nos

gas

es t

erem

os a

con

duçã

o de

ele

tric

idad

e as

soci

-

ada

aos

elét

rons

e í

ons.

Ex.

: C

ondu

ção

de e

letr

icid

ade

no in

-

terio

r da

s lâ

mpa

das

fluor

esce

ntes

, gas

es io

niza

dos.

16.1

. C

on

du

tore

s

São

ca

ract

eriz

ados

po

r ap

rese

ntar

em

faci

lidad

e em

cond

uzir

elet

ricid

ade,

poi

s pe

rmite

m q

ue a

s ca

rgas

elé

tric

as

se d

eslo

quem

com

fac

ilida

de p

elo

mes

mo,

ou

seja

, de

man

-

dam

de

pouc

a en

ergi

a pa

ra c

oloc

ar o

s el

étro

ns e

m m

ovim

en-

to.

Os

bons

con

duto

res

perm

item

, co

m r

elat

iva

faci

lidad

e,

a pa

ssag

em d

e um

inte

nso

fluxo

de

elét

rons

a p

artir

de

forç

as

(ten

sões

elé

tric

as)

rela

tivam

ente

peq

uena

s.

Pos

suem

ele

vada

qua

ntid

ade

de e

létr

ons

que

pode

m

ser

faci

lmen

te l

iber

tado

s do

s át

omos

, de

sign

ados

de

elét

rons

livre

s (e

létr

ons

da ú

ltim

a ca

mad

a8 e

que

tem

alta

mob

ilida

de e

rela

tiva

faci

lidad

e de

se

liber

tar

e se

des

loca

r pa

ra e

ntra

r ou

sair

do á

tom

o),

ou s

eja,

pos

suem

ele

vada

qua

ntid

ade

de p

or-

tado

res

de c

arga

s liv

res.

Ex.

: M

etai

s (o

uro,

pra

ta,

cobr

e, a

lu-

mín

io,

zinc

o, f

erro

, tu

ngst

ênio

, et

c.),

gas

es c

ontid

os n

o in

terio

r

das

lâm

pada

s flu

ores

cent

es c

onve

ncio

nais

, so

luçõ

es a

quos

as

(ex.

: águ

a +

sal

), c

arvã

o.

Est

ima-

se q

ue e

m u

ma

pole

gada

cúb

ica

de c

obre

, co

n-

side

rand

o o

mes

mo

na t

empe

ratu

ra a

mbi

ente

, ex

iste

m 1

,4 x

1024

elé

tron

s liv

res.

Out

ra c

arac

terí

stic

a re

leva

nte

asso

ciad

a ao

s co

ndut

o-

res

é o

fato

de

que

os m

esm

os p

ossu

em s

eus

elét

rons

da

úl-

tima

cam

ada

(cam

ada

de v

alên

cia)

fra

cam

ente

lig

ados

ao

átom

o, e

m v

irtud

e do

afa

stam

ento

exi

sten

te e

ntre

o n

úcle

o e

a

8 O

s el

étro

ns d

as p

rimei

ras

cam

adas

, m

ais

próx

imas

ao

núcl

eo,

sofr

em

mai

or in

fluên

cia

da f

orça

de

atra

ção

e sã

o m

ais

difíc

eis

de s

erem

ret

irado

s do

áto

mo,

poi

s ne

cess

itam

de

gran

de q

uant

idad

e de

ene

rgia

par

a en

trar

ou

sai

r do

s át

omos

, m

anife

stan

do p

ouca

inf

luên

cia

no c

ompo

rtam

ento

el

étric

o do

áto

mo.

Page 38: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Con

duto

res,

sem

icon

duto

res

e is

olan

tes

37

órbi

ta d

e va

lênc

ia,

ou s

eja,

a f

orça

exi

sten

te e

ntre

os

elét

rons

de v

alên

cia

e o

resp

ectiv

o nú

cleo

do

átom

o é

mui

to fr

aca.

Os

cond

utor

es p

ossu

em p

ouco

s el

étro

ns n

a ca

mad

a de

valê

ncia

, no

rmal

men

te 1

, 2

ou 3

elé

tron

s, e

mui

tos

elét

rons

livre

s, o

u se

ja,

mui

tos

elét

rons

que

já s

e lib

erta

ram

9 da

cam

a-

da d

e va

lênc

ia d

o át

omo.

Apó

s se

tor

nare

m e

létr

ons

livre

s os

mes

mos

pas

sam

a

dese

nvol

ver

mov

imen

tos

alea

tório

s (s

em

dire

ção

defin

ida)

dent

ro d

o m

ater

ial.

Pos

terio

rmen

te c

onst

atar

emos

que

est

es

elét

rons

vão

ser

res

pons

ávei

s pe

la c

ondu

ção

de e

letr

icid

ade.

Tod

o m

eio

mat

eria

l no

qual

as

carg

as e

létr

icas

ten

ham

faci

lidad

e de

se

desl

ocar

em p

ode

ser

dito

mei

o co

ndut

or o

u

mat

eria

l con

duto

r. C

onfo

rme

expl

icita

do n

o tó

pico

ant

erio

r es

-

tes

mei

os p

odem

ser

sól

idos

, líq

uido

s ou

gas

osos

.

9 N

a te

mpe

ratu

ra a

mbi

ente

os

elét

rons

abs

orve

m a

ene

rgia

tér

mic

a e

ad-

quire

m e

nerg

ia s

ufic

ient

e pa

ra s

e lib

erta

r to

rnan

do-s

e el

étro

ns li

vres

.

Mat

eria

is q

ue o

fere

cem

bai

xa o

posi

ção

à pa

ssag

em d

a

corr

ente

elé

tric

a (b

aixa

res

istê

ncia

elé

tric

a) s

ão d

itos

mat

eria

is

cond

utor

es.

Qua

nto

men

or a

res

istê

ncia

elé

tric

a do

mat

eria

l mai

or a

sua

cond

utiv

idad

e. Q

uant

o m

ais

próx

imo

do z

ero

abso

luto

(-

273,

15 °

C)

men

or to

rna-

se a

res

istê

ncia

elé

tric

a do

s m

ater

iais

,

faze

ndo

com

que

os

mes

mos

se

com

port

em c

omo

cond

utor

es

prat

icam

ente

idea

is.

A q

uant

idad

e de

elé

tron

s liv

res

que

pode

m s

er d

eslo

-

cado

s a

part

ir da

apl

icaç

ão d

e um

a de

term

inad

a qu

antid

ade

de e

nerg

ia é

um

dos

par

âmet

ros

para

ava

liarm

os s

e de

term

i-

nado

mat

eria

l um

bom

con

duto

r ou

não

.

Page 39: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Con

duto

res,

sem

icon

duto

res

e is

olan

tes

38

Fig

ura

21-

Co

mp

ort

amen

to d

os

mat

eria

is c

on

du

tore

s. D

isp

on

ível

em

: C

IPE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsi

no

Mo

du

lar:

Ele

tric

idad

e: C

ir-

cuit

os

em C

orr

ente

Co

ntí

nu

a. S

ão P

aulo

: É

rica

, 199

9.

16.2

. Is

ola

nte

s

São

tod

os o

s m

ater

iais

que

ofe

rece

m e

leva

da o

posi

ção

à pa

ssag

em d

e co

rren

te e

létr

ica

(alta

res

istê

ncia

elé

tric

a). S

ão

cara

cter

izad

os p

elo

fato

de

poss

uíre

m p

eque

na q

uant

idad

e de

elét

rons

livr

es,

min

imiz

ando

as

poss

ibili

dade

s de

con

duçã

o de

elet

ricid

ade

nas

cond

içõe

s no

rmai

s, u

ma

vez

que

poss

uem

pouc

os p

orta

dore

s de

car

gas

elét

ricas

. E

x.:

Bor

rach

a, a

r, p

a-

pel,

porc

elan

a, p

lást

ico,

vid

ro,

água

pur

a (is

enta

de

sais

min

e-

rais

), m

adei

ra (

seca

), c

erâm

ica,

enc

apam

ento

de

fios

cond

u-

tore

s. E

m v

irtud

e da

pou

quís

sim

a qu

antid

ade

de e

létr

ons

li-

vres

dis

poní

veis

, te

m-s

e qu

e ap

licar

pot

enci

ais

(ten

sões

) m

ui-

to e

leva

das

para

que

sej

am o

btid

as c

orre

ntes

men

surá

veis

.

Ao

cont

rário

dos

con

duto

res,

os

isol

ante

s sã

o ca

ract

e-

rizad

os p

elo

fato

de

ter

seus

elé

tron

s da

órb

ita d

e va

lênc

ia

fort

emen

te l

igad

os a

o nú

cleo

do

átom

o (f

orça

s in

terio

res

de

atra

ção

que

dific

ulta

m a

libe

raçã

o do

s el

étro

ns),

faz

endo

com

que

a qu

antid

ade

de e

létr

ons

livre

s se

ja m

uito

bai

xa (

pouc

os

elét

rons

con

segu

em s

e lib

erta

r do

áto

mo)

.

Qua

lque

r m

eio

no q

ual

as c

arga

s el

étric

as e

ncon

trem

dific

ulda

de d

e m

ovim

enta

ção

é di

to i

sola

nte.

Nos

iso

lant

es,

para

libe

rtar

os

elét

rons

de

valê

ncia

, ou

sej

a, p

ara

que

seja

m

form

ados

nov

os e

létr

ons

livre

s sã

o de

man

dada

s qu

antid

ades

elev

adas

de

ener

gia.

Em

ter

mos

de

núm

ero

de e

létr

ons,

os

isol

ante

s típ

icos

apre

sent

am 5

, 6 o

u 7

elét

rons

na

cam

ada

de v

alên

cia.

Enf

atiz

amos

que

não

exi

ste

isol

ante

per

feito

um

a ve

z

que

todo

s os

mat

eria

is s

ão c

apaz

es d

e co

nduz

ir el

etric

idad

e.

O f

ator

dife

renc

iado

r é

que

dete

rmin

adas

cla

sses

de

mat

eria

is

cond

uzem

ele

tric

idad

e co

m m

aior

difi

culd

ade

uma

vez

que

sua

quan

tidad

e de

elé

tron

s liv

res

é pr

atic

amen

te d

espr

ezív

el.

Page 40: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Con

duto

res,

sem

icon

duto

res

e is

olan

tes

39

Con

cluí

mos

que

não

exi

stem

con

duto

res

perf

eito

s ne

m is

olan

-

tes

perf

eito

s ap

enas

bon

s co

ndut

ores

e m

aus

cond

utor

es.

Mes

mo

os m

elho

res

isol

ante

s, u

ma

vez

subm

etid

os a

elev

adas

ten

sões

, so

frem

um

pro

cess

o de

rup

tura

, at

ravé

s do

qual

pas

sa a

oco

rrer

um

flu

xo d

e ca

rgas

, de

mod

o qu

e o

mes

mo

pass

a a

func

iona

r co

mo

um c

ondu

tor

enqu

anto

est

iver

subm

etid

o a

esta

ele

vada

d.d

.p.

Fig

ura

22-

Co

mp

ort

amen

to d

os

mat

eria

is is

ola

nte

s: p

ou

cos

elét

ron

s liv

res.

Dis

po

nív

el e

m:

CIP

EL

LI,

Mar

co;

MA

RK

US

, Otá

vio

. En

sin

o M

o-

du

lar:

Ele

tric

idad

e: C

ircu

ito

s em

Co

rren

te C

on

tín

ua.

São

Pau

lo:

Éri

ca,

1999

.

16.3

. S

emic

on

du

tore

s

Pos

suem

co

mpo

rtam

ento

el

étric

o in

term

ediá

rio

entr

e

os c

ondu

tore

s e

os is

olan

tes.

Em

ger

al p

ossu

em 4

elé

tron

s na

órbi

ta d

e va

lênc

ia.

Os

prin

cipa

is s

emic

ondu

tore

s ut

iliza

dos

no u

nive

rso

da

elet

ricid

ade

são

o si

lício

e o

ger

mân

io.

Est

es m

ater

iais

têm

vast

a ga

ma

de a

plic

açõe

s na

ind

ústr

ia e

letr

oele

trôn

ica,

com

o

por

exem

plo

na f

abric

ação

de

disp

ositi

vos

elet

rôni

cos

e ci

rcui

-

tos

inte

grad

os.

Out

ras

mis

tura

s de

áto

mos

tam

bém

pod

em

gera

r su

bsta

ncia

s co

m c

arac

terí

stic

as e

létr

icas

sim

ilare

s ao

s

dos

sem

icon

duto

res,

com

o po

r ex

empl

o o

arse

neto

de

gálio

(GaA

s). O

s se

mic

ondu

tore

s po

dem

ser

util

izad

os c

omo

cond

u-

tore

s ou

isol

ante

s de

pend

endo

da

aplic

ação

ao

qual

se

dest

i-

nam

. S

uas

cara

cter

ístic

as d

e co

nduç

ão s

ão a

ltera

das

a pa

rtir

de t

écni

cas

deno

min

adas

de

dopa

gem

. E

m f

unçã

o do

ele

-

men

to q

uím

ico

utili

zado

com

o do

pant

e o

sem

icon

duto

r pu

ro

pass

a a

man

ifest

ar c

ompo

rtam

ento

de

cond

utor

ou

de is

olan

-

te.

Page 41: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

40

Um

a da

s pr

oprie

dade

s m

ais

rele

vant

es d

os s

emic

ondu

-

tore

s é

fato

de

que

este

s m

ater

iais

são

cla

ssifi

cado

s co

mo

foto

cond

utor

es,

ou s

eja,

a in

cidê

ncia

de

fóto

ns (

pequ

enos

pa-

cote

s de

ene

rgia

) so

bre

tais

mat

eria

is t

em c

omo

cons

equê

n-

cia

dire

ta u

m a

umen

to d

a de

nsid

ade

de c

arga

s el

étric

as.

17.

Ten

são

elé

tric

a

pós

ser

elet

rizad

o, u

m c

orpo

pas

sa a

ter

car

-

gas

elét

ricas

ac

umul

adas

, se

ndo

que

esta

quan

tidad

e de

car

gas

elét

ricas

é u

sual

men

te

deno

min

ada

de p

oten

cial

elé

tric

o, u

ma

espé

-

cie

de e

nerg

ia c

once

ntra

da o

u ar

maz

enad

a (e

nerg

ia p

oten

-

cial

) qu

e fo

i adq

uirid

a pe

lo c

orpo

.

A t

ensã

o el

étric

a é

repr

esen

tada

pel

as le

tras

�,

8 ou

9

e re

pres

enta

a q

uant

idad

e de

ene

rgia

for

neci

da p

elo

gera

dor

a ca

da c

arga

elé

tric

a un

itária

que

o a

trav

essa

, se

ndo

port

anto

um a

gent

e ca

paz

de p

rodu

zir

mov

imen

to n

os e

létr

ons.

Rep

re-

sent

a ai

nda

a fo

rça

elet

rom

otriz

-:�)

asso

ciad

a ao

ger

ador

. A

forç

a el

etro

mot

riz v

ai r

epre

sent

ar a

cap

acid

ade

de r

ealiz

ar

trab

alho

obj

etiv

ando

pro

voca

r o

mov

imen

to d

os e

létr

ons.

No

S.I.

a t

ensã

o el

étric

a te

m c

omo

unid

ade

o vo

lt: 8

(hom

enag

em a

o ci

entis

ta A

less

andr

o V

olta

).

A li

tera

tura

téc

nica

des

crev

e a

tens

ão c

omo

uma

espé

-

cie

de f

orça

ou

pres

são

capa

z de

mov

er a

s ca

rgas

elé

tric

as,

ou a

inda

, ca

paz

de t

rans

ferir

ene

rgia

par

a os

elé

tron

s su

bme-

tidos

a s

ua a

ção.

O m

ovim

ento

das

car

gas

elét

ricas

é p

ropo

r-

cion

al à

forç

a fo

rnec

ida

as m

esm

as.

A t

ensã

o el

étric

a é

deno

min

ada

aind

a de

dife

renç

a de

pote

ncia

l ou

sim

ples

men

te d

.d.p

. P

ara

que

seja

est

abel

ecid

a

a co

nduç

ão d

e el

etric

idad

e é

nece

ssár

io q

ue a

s ca

rgas

elé

tri-

cas

seja

m s

ubm

etid

as a

um

a di

fere

nça

de p

oten

cial

.

A d

.d.p

. po

de o

corr

er e

ntre

doi

s co

rpos

ou

entr

e do

is

pont

os d

e um

circ

uito

elé

tric

o.

Em

term

os m

atem

átic

os te

mos

:

9=

; <= % ⇔

9=

? % ,

A

Page 42: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

41

send

o 9:

ten

são

elét

rica

em V

olts

, @ AB

�C D

: en

ergi

a

elét

rica

em J

oule

s, �

: car

ga e

m C

oulo

mbs

.

Pod

e-se

afir

mar

ain

da q

ue a

uni

dade

de

tens

ão e

létr

ica

é o

Joul

es/ C

oulo

mb

uma

vez

que:

9=

; <= %

⟹8=

F G = Jo

ules

/ Cou

lom

b.

Nec

essi

ta-s

e de

1 J

oule

de

ener

gia

para

mov

er u

ma

carg

a de

1 C

oulo

mb

subm

etid

a a

uma

tens

ão d

e 1

V.

Ex.

: U

m g

erad

or d

e 12

vol

ts f

orne

ce 1

2 jo

ules

de

ener

-

gia

a to

das

as c

arga

s un

itária

s qu

e o

atra

vess

am.

Num

a ab

orda

gem

int

rodu

tória

, a

tens

ão e

létr

ica

pode

ser

desi

gnad

a co

mo

dife

renç

a de

pot

enci

al (

d.d.

p),

volta

gem

,

tens

ão o

u fo

rça

elet

rom

otriz

(f.e

.m.)

.

Tod

os o

s eq

uipa

men

tos

elét

ricos

pos

suem

um

a te

nsão

típic

a de

tra

balh

o10,

ou s

eja,

um

val

or d

e te

nsão

par

a o

qual

o

mes

mo

foi p

roje

tado

par

a at

uar

de fo

rma

segu

ra e

efic

ient

e.

Dev

em a

inda

ser

res

peita

dos

os v

alor

es d

e te

nsão

máx

ima

de t

raba

lho

que

corr

espo

ndem

ao

máx

imo

valo

r su

-

port

ável

pel

o eq

uipa

men

to s

em q

ue o

mes

mo

seja

dan

ifica

do.

Ex.

: lâ

mpa

da c

om t

ensã

o no

min

al d

e 11

0 vo

lts n

ão p

ode

ser

ligad

a em

um

a re

de d

e 22

0 vo

lts,

pois

a m

esm

a se

rá d

anifi

-

cada

.

A t

ensã

o el

étric

a po

de s

er c

lass

ifica

da e

m d

uas

mod

a-

lidad

es:

Ten

são

cont

ínua

: 8GG

ou

8 HG11

;

Ten

são

alte

rnad

a: V J

K ou

V KJ.

Os

disp

ositi

vos

resp

onsá

veis

por

for

nece

r te

nsão

elé

tri-

ca a

os c

ircui

tos

são

desi

gnad

os g

ener

icam

ente

de

gera

dore

s,

10 T

ambé

m d

enom

inad

a de

tens

ão n

omin

al.

11 O

term

o D

C, d

eriv

a do

ingl

ês e

sig

nific

a d

irect curr

ent.

Page 43: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

42

font

es d

e al

imen

taçã

o ou

fon

tes

de t

ensã

o. A

s fo

ntes

de

ten-

são

são,

por

tant

o, d

ivid

idas

em

fon

tes

cont

ínua

s e

font

es a

l-

tern

adas

.

Pod

emos

cla

ssifi

car

os g

erad

ores

de

ener

gia

elét

rica

em: �

G

erad

ores

Ele

trom

ecân

icos

: co

nver

tem

ene

rgia

mec

â-

nica

em

ene

rgia

elé

tric

a. E

x.: D

ínam

o;

Fig

ura

23-

Dín

amo

inst

alad

o e

m b

icic

leta

. Dis

po

nív

el e

m:

AL

BU

R-

QU

EQ

UE

, Rô

mu

lo O

livei

ra.

An

ális

e d

e ci

rcu

ito

s em

co

rren

te c

on

tín

ua,

M

ater

ial d

e ap

oio

. São

Pau

lo:

Éri

ca, 1

997.

Ger

ador

es E

letr

oquí

mic

os:

conv

erte

m e

nerg

ia q

uím

ica

em e

nerg

ia e

létr

ica:

Ex.

: Pilh

as e

bat

eria

s;

Fig

ura

24-

Ger

ado

res

elet

roq

uím

ico

s: p

ilhas

, bat

eria

s e

bat

eria

s au

-to

mo

tiva

s. D

isp

on

ível

em

: A

LB

UR

-QU

EQ

UE

, Rô

mu

lo O

livei

ra.

An

ális

e d

e ci

rcu

ito

s em

co

rren

te c

on

tín

ua,

Mat

eria

l de

apo

io. S

ão P

aulo

: É

ri-

ca, 1

997.

Ger

ador

es S

olar

es:

conv

erte

m e

nerg

ia s

olar

em

ene

r-

gia

elét

rica.

Ex.

: cél

ula

sola

r.

Page 44: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

43

Fig

ura

25-

Ger

ado

res

sola

res:

cél

ula

de

ener

gia

so

lar.

Dis

po

nív

el e

m:

AL

BU

RQ

UE

QU

E, R

ôm

ulo

Oliv

eira

. A

nál

ise

de

circ

uit

os

em c

orr

ente

co

ntí

nu

a, M

ater

ial d

e ap

oio

. São

Pau

lo:

Éri

ca, 1

997.

Fon

tes

de A

limen

taçã

o: o

btid

a a

part

ir de

circ

uito

s el

e-

trôn

icos

ret

ifica

dore

s (c

ircui

tos

dest

inad

os a

con

vert

er

tens

ão a

ltern

ada

em te

nsão

con

tínua

).

O a

pare

lho

atra

vés

do q

ual

pode

ser

med

ida

a te

nsão

elét

rica

é de

nom

inad

o de

vol

tímet

ro.

Des

ejan

do m

edir

a te

n-

são

entr

e do

is p

onto

s de

um

circ

uito

elé

tric

o ou

ent

re o

s te

r-

min

ais

de u

m d

ispo

sitiv

o de

ve-s

e lig

ar o

vol

tímet

ro e

m p

aral

e-

lo c

om o

circ

uito

ou

disp

ositi

vo.

17.1

. T

ensã

o c

on

tín

ua

A t

ensã

o co

ntín

ua é

a m

odal

idad

e de

ten

são

forn

ecid

a

pela

s pi

lhas

e b

ater

ias.

A t

erm

inol

ogia

con

tínua

dec

orre

do

fato

da

tens

ão p

erm

anec

er c

om s

ua p

olar

idad

e in

variá

vel

(fi-

xa)

no t

rans

corr

er d

o te

mpo

. Im

plic

a ai

nda

no f

ato

da c

orre

nte

gera

da

por

esta

te

nsão

co

ntín

ua

perm

anec

er

sem

pre

na

mes

ma

dire

ção

e se

ntid

o, o

u se

ja,

as c

arga

s vã

o se

des

loca

r

de fo

rma

unid

ireci

onal

.

O v

alor

per

man

ecer

á co

nsta

nte

enqu

anto

o t

empo

de-

corr

e e

a co

rren

te v

ai f

luir

sem

pre

do m

esm

o te

rmin

al d

a fo

n-

te.

Page 45: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

44

A t

ensã

o co

ntín

ua c

orre

spon

de a

um

a te

nsão

ent

re

dois

pon

tos

cuja

pol

arid

ade

perm

anec

e in

variá

vel

(um

lad

o

sem

pre

será

pos

itivo

e o

out

ro s

empr

e se

rá n

egat

ivo)

. P

oste

-

riorm

ente

, ap

ós e

stud

ar a

fre

quên

cia

elét

rica,

con

clui

rem

os a

tens

ão c

ontin

ua é

aqu

ela

na q

ual

sua

freq

uênc

ia p

erm

anec

e

igua

l a z

ero.

Fon

tes

de t

ensã

o co

ntín

ua f

orne

cem

cor

rent

e co

ntín

ua

aos

disp

ositi

vos

do c

ircui

to a

o qu

al e

stão

liga

das.

A in

tens

ida-

de d

a te

nsão

forn

ecid

a pe

la f

onte

liga

da, a

prin

cípi

o cr

esce

de

um v

alor

mín

imo

até

um p

onto

máx

imo,

pon

to a

par

tir d

o qu

al

perm

anec

erá

cont

ínua

e p

olar

izad

a. A

o de

slig

arm

os a

fon

te a

inte

nsid

ade

dim

inui

até

ext

ingu

ir-se

.

Aba

ixo

o gr

áfic

o co

rres

pond

e à

tens

ão c

ontín

ua f

orne

-

cida

por

um

a pi

lha

de 1

,5 v

olts

:

Fig

ura

26-

Grá

fico

da

ten

são

elé

tric

a fo

rnec

ida

po

r p

ilha

de

1,5

volt

s.

Dis

po

nív

el e

m:

< h

ttp

://e

letr

on

ican

oel

.blo

gsp

ot.

com

.br/

2012

/02/

curs

o-

de-

elet

ron

ica.

htm

l >.

Ace

sso

em

: 05

/06/

2012

.

Gen

eral

izan

do a

for

ma

de o

nda

da t

ensã

o co

ntín

ua é

repr

esen

tada

por

um

a lin

ha r

eta

tal

qual

apr

esen

tam

os a

bai-

xo:

Page 46: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

45

Fig

ura

27-

Grá

fico

da

ten

são

elé

tric

a co

ntí

nu

a. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

.ref

rig

erac

ao.n

et/C

urs

os/

elet

ron

ica/

fon

te_a

limen

taca

o_l

ine

ar.h

tm >

. A

cess

o e

m:

05/0

6/20

12.

Nos

dia

gram

as d

e ci

rcui

tos

elét

ricos

as

font

es d

e te

n-

são

cont

ínua

são

rep

rese

ntad

as p

or s

ímbo

los

gráf

icos

tai

s

com

o os

que

est

ão a

pres

enta

dos

abai

xo:

Fig

ura

28-

Sím

bo

los

grá

fico

s fo

nte

de

ten

são

co

ntí

nu

a. D

isp

on

ível

em

: <

htt

p:/

/ww

w.s

aber

elet

rico

.co

m/le

itu

raar

tig

os.

asp

?va

lor=

21 >

. A

cess

o:

05/0

6/20

12 e

AL

BU

RQ

UE

QU

E, R

ôm

ulo

Oliv

eira

. A

nál

ise

de

circ

uit

os

corr

ente

co

ntí

nu

a, M

ater

ial a

po

io. S

ão P

aulo

: É

rica

: 19

97

O c

ompr

imen

to d

as b

arra

s ho

rizon

tais

def

ine

a po

lari-

dade

dos

ter

min

ais

da f

onte

de

tens

ão,

de m

odo

que

a ba

rra

de m

aior

com

prim

ento

vai

cor

resp

onde

r ao

ter

min

al d

e po

lari-

dade

pos

itiva

e p

or c

onse

quên

cia

o te

rmin

al d

e m

enor

pol

ari-

dade

vai

cor

resp

onde

r a

pola

ridad

e ne

gativ

a.

A t

ensã

o el

étric

a po

de s

er r

epre

sent

ada

dire

tam

ente

dos

term

inai

s da

fon

te q

ue o

pro

duzi

u ou

nos

ter

min

ais

de u

m

disp

ositi

vo e

m q

ue a

mes

ma

está

pre

sent

e, c

omo

por

exem

-

plo,

a t

ensã

o so

bre

um r

esis

tor

elét

rico

conf

orm

e re

pres

enta

-

ção

abai

xo12

:

Fig

ura

29-

Rep

rese

nta

ção

da

ten

são

na

fon

te e

no

res

isto

r. D

isp

on

ível

em

: C

IPE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsi

no

Mo

du

lar:

Ele

tric

idad

e:

Cir

cuit

os

em C

orr

ente

Co

ntí

nu

a. S

ão P

aulo

: É

rica

, 199

9.

Out

ro s

ímbo

lo b

asta

nte

utili

zado

em

circ

uito

s el

étric

os é

o qu

e re

pres

enta

o p

oten

cial

neg

ativ

o da

fon

te o

u o

term

inal

terr

a do

circ

uito

.

12 A

fle

cha

ou s

eta

indi

ca a

pol

ariz

ação

. A

pon

ta d

a fle

cha

apon

ta s

empr

e em

dire

ção

ao p

olo

posi

tivo

da fo

nte.

Page 47: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

46

Em

lab

orat

ório

s e

ofic

inas

pro

fissi

onai

s de

ele

tric

ida-

de/e

letr

ônic

a fa

z-se

uso

de

font

es d

e te

nsão

ele

trôn

icas

aju

s-

táve

is o

u va

riáve

is,

dest

inad

as a

con

vert

er a

ten

são

CA

da

rede

em

CC

vis

ando

efe

tuar

test

es, c

om n

ívei

s de

tens

ão d

ife-

rent

es,

em i

núm

eros

equ

ipam

ento

s el

etro

elet

rôni

cos.

Ess

en-

cial

men

te f

orne

cem

em

seu

s te

rmin

ais

(bor

nes)

de

saíd

a um

a

tens

ão c

ontín

ua e

livr

e de

tran

sien

tes

(osc

ilaçõ

es),

Enc

ontr

am-s

e ai

nda

as f

onte

s de

alim

enta

ção

dest

ina-

das

a co

nver

são

CA

/CC

com

o p

ropó

sito

de

alim

enta

r eq

ui-

pam

ento

s el

etrô

nico

s po

rtát

eis.

Alg

umas

bib

liogr

afia

s se

ref

e-

rem

a e

stes

circ

uito

s co

mo

a de

sign

ação

de

circ

uito

s el

imin

a-

dore

s de

bat

eria

.

17.2

. T

ensã

o a

lter

nad

a

É c

arac

teriz

ada

por

ter

sua

pola

ridad

e va

riáve

l ao

long

o

do t

empo

(po

larid

ade

varia

ndo

cons

tant

emen

te).

O v

alor

e o

sent

ido

varia

m d

e fo

rma

perió

dica

com

o t

rans

corr

er d

o te

m-

po.

A c

orre

nte

asso

ciad

a a

tens

ão a

ltern

ada

vai

fluir

ora

de

um te

rmin

al e

ora

do

term

inal

opo

sto.

O p

rinci

pal e

xem

plo

de t

ensã

o al

tern

ada

que

pode

mos

cita

r é

a te

nsão

for

neci

da p

elas

tom

adas

res

iden

ciai

s (e

nerg

ia

prov

enie

nte

dos

sist

emas

da

rede

dis

trib

uiçã

o da

s co

nces

sio-

nária

s de

ene

rgia

elé

tric

a13).

Nas

tom

adas

tem

os d

ois

polo

s

dist

into

s de

nom

inad

os f

ase

e ne

utro

(re

fere

ncia

l). N

as t

oma-

das

resi

denc

iais

situ

adas

na

regi

ão n

orde

ste,

por

exe

mpl

o,

tere

mos

um

a te

nsão

elé

tric

a de

220

V.

As

tens

ões

CA

pod

em s

er a

nalis

adas

a p

artir

de

quat

ro

cara

cter

ístic

as fu

ndam

enta

is, a

sab

er:

a)

Cic

lo;

b)

Per

íodo

;

c)

Fre

quên

cia;

d)

For

ma

de o

nda.

13 S

e an

alis

arm

os a

inda

mai

s pr

ofun

dam

ente

as

font

es d

e te

nsão

alte

rna-

das

são

as h

idre

létr

icas

, te

rmel

étric

as,

parq

ues

eólic

os,

usin

as n

ucle

ares

de

ntre

out

ras.

A te

nsão

alte

rnad

a é

mai

s ef

icaz

na

tran

smis

são

de e

nerg

ia

elét

rica

em l

ogos

tre

chos

em

virt

ude

do f

ato

de q

ue e

sta

mod

alid

ade

de

tens

ão t

er s

eu v

alor

ele

vado

ou

abai

xado

faz

endo

-se

uso

de e

quip

amen

-to

s de

nom

inad

os d

e tr

ansf

orm

ador

es.

Page 48: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

47

O ti

po m

ais

com

um d

e te

nsão

alte

rnad

a sã

o as

tens

ões

de f

orm

a de

ond

a se

noid

al c

arac

teriz

adas

por

inv

erte

r su

a

pola

ridad

e vá

rias

veze

s po

r se

gund

o (a

ten

são

“osc

ila”

entr

e

valo

res

posi

tivos

, ne

gativ

os e

nul

os).

Nos

circ

uito

s al

tern

ados

têm

-se

a co

rren

te a

ltern

ada

inve

rten

do p

erio

dica

men

te (

cicl

i-

cam

ente

) se

u se

ntid

o, o

u se

ja,

circ

ulan

do e

m a

lgun

s m

omen

-

tos

em u

m s

entid

o e

post

erio

rmen

te n

o se

ntid

o op

osto

.

No

caso

das

tens

ões

alte

rnad

as te

rem

os p

olos

sem

po-

larid

ade

fixa,

ou

seja

, nã

o ex

iste

m p

olos

pos

itivo

s e

nega

tivos

uma

vez

que

ao m

esm

o te

mpo

cad

a um

dos

pol

os p

ode

ser

posi

tivo

ou n

egat

ivo

depe

nden

do d

o in

stan

te d

e te

mpo

que

estiv

erm

os a

nalis

ando

.

Aba

ixo

o gr

áfic

o re

pres

enta

tivo

de u

ma

font

e de

ten

são

alte

rnad

a se

noid

al:

Fig

ura

30-

Grá

fico

da

ten

são

elé

tric

a al

tern

ada.

Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ww

w.r

efri

ger

acao

.net

/Cu

rso

s/el

etro

nic

a/fo

nte

_alim

enta

cao

_lin

ear

.htm

>.

Ace

sso

em

: 05

/06/

2012

.

As

gran

deza

s al

tern

adas

são

car

acte

rizad

as p

or p

ossu

-

ir fr

equê

ncia

L 0M e

per

íodo

L NM .

Mai

s ad

iant

e ne

sta

apos

tila

apre

sent

arem

os o

utro

s co

ncei

tos

esse

ncia

is a

ssoc

iado

s às

gran

deza

s al

tern

adas

tai

s co

mo:

ten

são

de p

ico,

ten

são

de

pico

-a-p

ico

e te

nsão

efic

az (

RM

S).

Nes

te m

omen

to,

pode

mos

afir

mar

ape

nas

que

as t

en-

sões

alte

rnad

as s

ão c

arac

teriz

adas

por

pos

suír

em f

requ

ênci

a

dife

rent

e de

zer

o, s

endo

a f

requ

ênci

a de

finid

a co

mo

o nú

mer

o

de c

iclo

s de

um

sin

al a

ltern

ado

que

ocor

rem

num

det

erm

inad

o

inte

rval

o de

tem

po. S

ua u

nida

de é

o H

ertz

(H

z).

Page 49: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ten

são

elét

rica

48

As

varia

ções

aci

ma

e ab

aixo

do

eixo

hor

izon

tal c

arac

te-

rizam

, re

spec

tivam

ente

, as

pol

arid

ades

pos

itiva

s e

nega

tivas

da o

nda

de t

ensã

o. O

zer

o va

i cor

resp

onde

r a

linha

hor

izon

tal

que

tran

spas

sa o

cen

tro

do g

ráfic

o.

Gra

ficam

ente

pod

emos

rep

rese

ntar

um

a fo

nte

de t

en-

são

alte

rnad

a se

noid

al a

trav

és d

o sí

mbo

lo a

baix

o:

Fig

ura

31-

Sím

bo

lo g

ráfi

co d

a fo

nte

de

ten

são

elé

tric

a al

tern

ada

se-

no

idal

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ww

w.s

aber

elet

rico

.co

m/le

itu

raar

tig

os.

asp

?va

lor=

21 >

. A

cess

o

em:

05/0

6/20

12.

As

tens

ões

alte

rnad

as p

odem

ser

rep

rese

ntad

as,

além

da s

enoi

dal

já a

pres

enta

da,

em o

utro

s fo

rmat

os,

tais

com

o

quad

rada

ou

reta

ngul

ar, t

riang

ular

ou

dent

e de

ser

ra.

Fig

ura

32-

Sím

bo

los

grá

fico

s d

as f

orm

as d

e o

nd

a al

tern

ada:

sen

oid

al,

qu

adra

da

e d

ente

de

serr

a. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

.sab

erel

etro

nic

a.co

m.b

r/se

coes

/leit

ura

/311

>.

Ace

sso

em

: 08

/06/

2012

.

Des

ejan

do r

epre

sent

ar o

utra

s fo

ntes

de

tens

ão a

ltern

a-

da n

ão s

enoi

dal

pode

ríam

os s

ubst

ituir

a se

noid

e de

ntro

do

círc

ulo

da f

igur

a 11

por

um

a on

da q

uadr

ada

ou d

ente

de

ser-

ra.

A a

ssoc

iaçã

o de

fon

tes

de t

ensã

o al

tern

adas

em

um

mes

mo

circ

uito

env

olve

o c

once

ito d

e de

fasa

gem

ent

re s

inai

s

alte

rnad

os e

pod

e se

r ap

rofu

ndad

a na

bib

liogr

afia

ref

eren

te à

anál

ise

de c

ircui

tos

em c

orre

nte

alte

rnad

a.

A t

ensã

o C

A t

em c

omo

vant

agem

o f

ato

de q

ue a

mes

ma

pode

ser

util

izad

a pa

ra a

limen

tar

disp

ositi

vos

elét

ricos

Page 50: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de f

onte

s

49

desi

gnad

os d

e tr

ansf

orm

ador

es.

Tai

s di

spos

itivo

s pe

rmite

m

elev

ar o

u ab

aixa

r os

val

ores

de

tens

ão C

A,

viab

iliza

ndo

a

tran

smis

são

de e

nerg

ia a

long

as d

istâ

ncia

s.

18.

Ass

oci

ação

de

fon

tes

ssoc

iam

-se

gera

dore

s co

m o

int

uito

de

obte

r

uma

mai

or t

ensã

o ou

um

a m

aior

qua

ntid

ade

de e

nerg

ia f

orne

cida

. P

or e

xem

plo,

pod

emos

asso

ciar

pi

lhas

pa

ra

alim

enta

r de

term

inad

os

tipos

de

circ

uito

s el

etrô

nico

s. N

o ca

so d

a as

soci

ação

de

fon-

tes

tere

mos

obv

iam

ente

mai

s de

um

a fo

nte

de a

limen

taçã

o

junt

a no

mes

mo

circ

uito

.

Num

a an

alog

ia

com

si

stem

as

hidr

áulic

os,

pode

mos

cons

ider

ar a

pilh

a co

mo

send

o um

a bo

mba

que

em

purr

a el

é-

tron

s de

um

a ex

trem

idad

e pa

ra o

utra

do

circ

uito

elé

tric

o, f

or-

nece

ndo

tens

ão e

cor

rent

e as

car

gas

elét

ricas

con

ecta

das

ao

circ

uito

.

Um

a pi

lha

corr

espo

nde

a um

dis

posi

tivo

cons

tituí

do in

-

tern

amen

te d

e um

a so

luçã

o qu

ímic

a el

etro

lític

a qu

e a

part

ir de

proc

esso

s qu

ímic

os t

rans

form

a en

ergi

a qu

ímic

a em

ene

rgia

elét

rica.

A r

eaçã

o qu

ímic

a qu

e oc

orre

na

pilh

a é

finita

con

se-

quen

tem

ente

a q

uant

idad

e de

elé

tron

s fo

rnec

idos

pel

a pi

lha

tam

bém

é fi

nito

(a

reaç

ão q

uím

ica

liber

a um

a qu

antid

ade

cada

vez

men

or d

e en

ergi

a, d

ispo

nibi

lizan

do t

ensõ

es c

ada

vez

me-

nore

s no

s se

us t

erm

inai

s)14

. E

m v

irtud

e de

ste

fato

as

pilh

as

não

reca

rreg

ávei

s pe

rdem

su

as p

ropr

ieda

des

de

elem

ento

gera

dor

de e

nerg

ia e

létr

ica,

poi

s se

us e

létr

ons

fora

m t

odos

cons

umid

os p

elas

car

gas.

A t

ensã

o no

min

al d

e ca

da p

ilha

mod

elo

AA

é d

e 1,

5

volts

. A

dur

abili

dade

da

pilh

a gu

arda

liga

ção

intr

ínse

ca c

om a

qual

idad

e de

seu

ele

tról

ito i

nter

no e

sua

s di

men

sões

fís

icas

uma

vez

que

pilh

as d

e ta

man

ho m

aior

pos

suem

mai

or q

uant

i-

dade

de

mat

eria

l quí

mic

o te

ndo,

por

tant

o, m

aior

dur

abili

dade

.

14 C

omer

cial

men

te e

com

ótim

a co

nfia

bilid

ade,

já e

xist

em a

s pi

lhas

e b

ate-

rias

reca

rreg

ávei

s qu

ase

sem

pre

asso

ciad

as a

equ

ipam

ento

s de

uso

con

-tin

uo o

u de

alto

con

sum

o ta

is c

omo

celu

lare

s e

câm

eras

foto

gráf

icas

.

A

Page 51: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de f

onte

s

50

Ex 1

: P

ilha

tipo

C d

ura

mai

s te

mpo

(qu

ando

sub

met

idas

às m

esm

as c

ondi

ções

de

oper

ação

) qu

e a

pilh

a tip

o A

AA

,

pois

pos

sui m

ais

elet

rólit

o.

Ex 2

: P

ara

as m

esm

as d

imen

sões

fís

icas

as

pilh

as a

lca-

linas

pos

suem

mai

or d

urab

ilida

de q

ue a

pilh

as c

onve

ncio

nais

(ele

tról

itos

ácid

os).

Nos

equ

ipam

ento

s do

més

ticos

ter

emos

pilh

as p

eque

-

nas

alim

enta

ndo

equi

pam

ento

s de

bai

xo c

onsu

mo

(ex.

: co

n-

trol

e re

mot

o) e

pilh

as g

rand

es f

orne

cend

o en

ergi

a a

equi

pa-

men

tos

de m

aior

con

sum

o en

ergé

tico

(apa

relh

os d

e so

m).

Fig

ura

33-

Pilh

as d

e d

imen

sões

fís

icas

dif

eren

tes

forn

ecen

do

a m

es-

ma

dd

p:

1,5

volt

s. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://e

letr

on

ican

oel

.blo

gsp

ot.

com

.br/

2012

/02/

curs

o-d

e-el

etro

nic

a.h

tml >

. A

cess

o e

m:

05/0

6/20

12.

As

pilh

as (

font

es d

e f.e

.m)

pode

m s

er a

ssoc

iada

s de

três

form

as:

Sér

ie;

Par

alel

o;

Mis

ta.

18.1

. A

sso

ciaç

ão e

m s

érie

A a

ssoc

iaçã

o sé

rie n

orm

alm

ente

é u

tiliz

ada

quan

do a

tens

ão r

eque

rida

para

o f

unci

onam

ento

de

um d

ispo

sitiv

o é

mai

or d

o qu

e a

tens

ão i

ndiv

idua

l da

pilh

a, l

ogo

pilh

as i

nter

li-

gada

s em

sér

ie a

umen

tam

a te

nsão

tota

l do

circ

uito

. Qua

nto

à

inte

rliga

ção,

o t

erm

inal

neg

ativ

o de

um

a pi

lha

é lig

ado

ao t

er-

min

al p

ositi

vo d

a ou

tra

(pol

arid

ades

no

mes

mo

sent

ido)

. A

tens

ão t

otal

da

asso

ciaç

ão v

ai c

orre

spon

der

à so

ma

das

ten-

Page 52: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de f

onte

s

51

sões

indi

vidu

ais

de c

ada

pilh

a, o

u se

ja,

as t

ensõ

es d

as f

onte

s

cone

ctad

as e

m s

érie

são

som

adas

15.

As

pola

ridad

es d

as f

onte

s vã

o se

r ob

serv

adas

em

rel

a-

ção

a um

det

erm

inad

o re

fere

ncia

l, re

sulta

ndo

em t

ensõ

es e

lé-

tric

as p

ositi

vas

ou n

egat

ivas

. N

o ca

so d

a pi

lha

cons

ider

amos

seu

term

inal

neg

ativ

o co

mo

send

o eq

uiva

lent

e a

0 vo

lt en

-

quan

to o

term

inal

pos

itivo

equ

ival

e a

1,5

volts

.

A a

ssoc

iaçã

o de

fon

tes

pode

ser

efe

tuad

a le

vand

o em

cons

ider

ação

a r

esis

tênc

ia i

nter

na d

as m

esm

as q

uand

o se

dese

ja u

m c

álcu

lo m

ais

prec

iso

da f

.e.m

for

neci

da p

elo

gera

-

dor.

Qua

ndo

a re

sist

ênci

a in

tern

a da

fon

te f

or d

espr

ezív

el p

o-

dem

os s

uprim

i-la

do c

álcu

lo.

15 N

o ca

so d

a d.

d.p.

ent

re d

ois

pont

os d

e m

esm

a po

larid

ade

tere

mos

com

o te

nsão

res

ulta

nte

a di

fere

nça

entr

e su

as r

espe

ctiv

as te

nsõe

s.

Fig

ura

34

- A

sso

ciaç

ão d

e fo

nte

s em

sér

ie. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

2.fc

.un

esp

.br/

exp

erim

ento

sdef

isic

a/el

e08_

2.g

if >

. A

cess

o

em:

23/0

5/20

12.

Qua

ndo

as p

ilhas

são

liga

das

de ta

l mod

o qu

e su

as p

o-

larid

ades

não

est

ejam

no

mes

mo

sent

ido,

ela

s vã

o se

opo

r

mut

uam

ente

.

Fig

ura

35-

Ass

oci

ação

de

fon

tes

em s

érie

. Po

lari

dad

e d

iret

a (a

) e

po

-la

rid

ade

reve

rsa

(b).

Dis

po

nív

el e

m:

<

Page 53: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de f

onte

s

52

htt

p:/

/ww

w.u

frg

s.b

r/en

g04

030/

aula

s/te

ori

a/ca

p_0

4/as

socf

on

.htm

>.

Ace

sso

em

: 08

/06/

2012

.

Fig

ura

36-

Ass

oci

ação

de

fon

tes

com

res

istê

nci

a in

tern

a em

sér

ie n

a p

ola

rid

ade

dir

eta.

Dis

po

nív

el e

m:<

h

ttp

://w

ww

.ufr

gs.

br/

eng

0403

0/au

las/

teo

ria/

cap

_04/

asso

cfo

n.h

tm >

. A

cess

o e

m:

08/0

6/20

12.

Ass

ocia

ndo-

se �

pilh

as d

e va

lor

� �,� "

,� *,…

� P

em s

é-

rie o

bter

emos

com

o re

sulta

do u

ma

tens

ão:

� AQ

= � �

+� "

+ � *

+⋯

+� P

18.2

. A

sso

ciaç

ão e

m p

aral

elo

A

asso

ciaç

ão

em

para

lelo

no

rmal

men

te

é ut

iliza

da

quan

do a

cor

rent

e do

circ

uito

exc

ede

o va

lor

da c

orre

nte

indi

-

vidu

al d

a fo

nte

(pilh

a),

uma

vez

que

vai

ocor

rer

uma

divi

são

do f

luxo

de

elét

rons

que

sai

de

cada

pilh

a. A

pres

enta

com

o

vant

agem

um

aum

ento

da

vida

útil

da

pilh

a, p

ois

a m

esm

a

está

for

nece

ndo

apen

as u

ma

fraç

ão d

e su

a co

rren

te t

otal

.

Qua

nto

à in

terli

gaçã

o te

rem

os a

liga

ção

de p

ositi

vo c

om p

osi-

tivo

e ne

gativ

o co

m n

egat

ivo,

ou

seja

, lig

am-s

e os

ter

min

ais

posi

tivos

e n

egat

ivos

ent

re s

i.

As

font

es a

ssoc

iada

s em

par

alel

o de

vem

ter

a m

esm

a

tens

ão d

e sa

ída,

ou

seja

, não

vai

hav

er n

em s

oma

e ne

m s

ub-

traç

ão.

Cas

o es

ta c

ondi

ção

de l

igaç

ão n

ão f

or a

tend

ida

vai

ocor

rer

pass

agem

de

corr

ente

da

font

e de

ten

são

de m

aior

mag

nitu

de p

ara

as d

emai

s fo

ntes

16·.

As

font

es m

enor

es v

ão

func

iona

r co

mo

carg

a pa

ra a

s fo

ntes

mai

ores

.

16 N

este

cas

o es

ta c

orre

nte

não

vai

ser

forn

ecid

a pa

ra a

car

ga,

logo

a

mes

ma

será

per

dida

, o

que

não

é pr

opos

ito d

e um

a as

soci

ação

de

gera

-do

res.

Page 54: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cor

rent

e el

étri

ca

53

Fig

ura

37-

Ass

oci

ação

de

fon

tes

em p

aral

elo

. Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ww

w2.

fc.u

nes

p.b

r/ex

per

imen

tosd

efis

ica/

ele0

8_2.

gif

>.

Ace

sso

em

: 23

/05/

2012

.

Ass

ocia

ndo-

se �

pilh

as d

e va

lor

� �,� "

,� *,…

� P

em p

a-

rale

lo o

bter

emos

com

o re

sulta

do u

ma

tens

ão:

� AQ

= � �

=� "

= � *

=⋯

=� P

18.3

. A

sso

ciaç

ão m

ista

A a

ssoc

iaçã

o m

ista

é a

quel

a qu

e re

úne

em u

m ú

nico

circ

uito

as

cara

cter

ístic

as d

as a

ssoc

iaçõ

es e

m s

érie

e p

aral

e-

lo.

19.

Co

rren

te e

létr

ica

os

cond

utor

es

met

álic

os

não

subm

etid

os

a

uma

d.d.

p, m

esm

o em

tem

pera

tura

am

bien

te,

tere

mos

um

a m

ovim

enta

ção

deso

rden

ada

e

alea

tória

dos

elé

tron

s17,

de m

odo

que

o flu

xo

líqui

do e

m q

ualq

uer

dire

ção

espe

cífic

a é

zero

. A

o in

terli

gar-

mos

est

e m

ater

ial

cond

utor

de

elet

ricid

ade

aos

polo

s de

um

a

font

e de

ten

são

(ger

ador

), e

stab

elec

erem

os u

ma

dife

renç

a de

pote

ncia

l qu

e pr

ovoc

ará

o al

inha

men

to e

o c

onse

quen

te m

o-

vim

ento

ord

enad

o da

s ca

rgas

elé

tric

as n

o in

terio

r do

con

duto

r,

ou s

eja,

pod

e-se

faz

er c

om q

ue e

ste

fluxo

de

elét

rons

pos

sa

17 O

flux

o líq

uido

de

elét

rons

em

qua

lque

r di

reçã

o es

peci

fica

é ig

ual a

zer

o.

N

Page 55: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cor

rent

e el

étri

ca

54

ser

utili

zado

par

a re

aliz

ar t

raba

lho

elét

rico,

dep

endo

do

con-

trol

e de

sua

dire

ção

e m

agni

tude

.

Os

elét

rons

pas

sam

a s

e de

sloc

ar e

m d

ireçã

o ao

pol

o

posi

tivo

do g

erad

or,

gera

ndo

um f

luxo

de

elét

rons

do

term

inal

nega

tivo

para

o te

rmin

al p

ositi

vo d

a fo

nte,

um

a ve

z qu

e o

polo

posi

tivo

da f

onte

est

abel

ece

um c

ampo

elé

tric

o po

sitiv

o ca

paz

de a

trai

r el

étro

ns li

vres

e o

pol

o ne

gativ

o po

r su

a ve

z ge

ra u

m

cam

po e

létr

ico

nega

tivo

que

vai

repe

lir o

s el

étro

ns l

ivre

s em

circ

ulaç

ão.

Ex.

um

a lâ

mpa

da d

e la

nter

na l

igad

a at

ravé

s te

n-

são

forn

ecid

a po

r um

a pi

lha

(est

abel

ecen

do u

m c

amin

ho f

e-

chad

o en

tre

os

polo

s da

pi

lha

pass

ando

pe

la

lâm

pada

a

mes

ma

acen

derá

com

res

ulta

do d

a pa

ssag

em d

os e

létr

ons

pelo

seu

fila

men

to.)

.

Em

um

a ab

orda

gem

mai

s cl

ássi

ca a

cor

rent

e el

étric

a é

defin

ida

com

o se

ndo

o flu

xo o

u m

ovim

ento

ord

enad

o de

car

-

gas

elét

ricas

ou

part

ícul

as e

letr

izad

as e

ntre

doi

s co

rpos

ou

dois

pon

tos

de u

m c

ircui

to e

létr

ico

fech

ado,

sub

met

idos

a u

ma

d.d.

p ou

ain

da s

ob a

açã

o de

um

cam

po e

létr

ico.

Não

pod

e ex

istir

cor

rent

e el

étric

a se

m q

ue e

xist

a pr

evi-

amen

te u

ma

tens

ão e

létr

ica.

A c

orre

nte

elét

rica

surg

e co

mo

uma

cons

equê

ncia

da

tens

ão e

létr

ica,

ou

seja

, a

corr

ente

elé

-

tric

a é

uma

reaç

ão a

tens

ão a

plic

ada.

Na

físic

a do

ens

ino

méd

io o

s au

tore

s ta

mbé

m d

efin

em

a co

rren

te c

omo

send

o o

fluxo

de

elét

rons

de

um p

onto

com

exce

sso

de e

létr

ons

para

um

pon

to c

om f

alta

de

elét

rons

ou

aind

a co

mo

a m

ovim

enta

ção

orde

nada

des

tas

carg

as n

egat

i-

vas

em s

entid

o co

ntrá

rio a

o ca

mpo

elé

tric

o.

A c

orre

nte

elét

rica

é re

pres

enta

da p

ela

letr

a S e

sua

unid

ade

de m

edid

a é

o A

mpe

re:

A (

hom

enag

em a

o ci

entis

ta

And

ré M

arie

Am

pére

).

Page 56: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cor

rent

e el

étri

ca

55

Fig

ura

38-

Mo

vim

ento

ale

ató

rio

elé

tro

ns

sem

fo

nte

ext

ern

a e

mo

vi-

men

to o

rden

ado

car

gas

elé

tric

as a

s ap

licaç

ão d

dp

ext

ern

a. D

isp

o-

nív

el e

m:

< h

ttp

://w

ww

.fo

llow

scie

nce

.co

m/c

on

ten

t/fi

sica

-au

la-2

0-ca

rga-

elet

rica

-e-c

orr

ente

-ele

tric

a-31

04 >

. A

cess

o e

m:

23/0

5/20

12

A e

volu

ção

dos

estu

dos

da e

letr

icid

ade

prov

ou (

J.J.

Tho

mso

n em

189

7) q

ue a

cor

rent

e el

étric

a ge

rada

por

um

a

tens

ão c

ontín

ua,

fluin

do e

m u

m c

ondu

tor,

vai

oco

rrer

do

ter-

min

al n

egat

ivo

para

o p

ositi

vo,

entr

etan

to n

os p

rimór

dios

da

elet

ricid

ade

(por

vol

ta d

e 18

30)

os c

ient

ista

s ac

redi

tava

m q

ue

este

flu

xo o

corr

ia e

m s

entid

o co

ntrá

rio,

gera

ndo

assi

m d

ois

sent

idos

par

a a

corr

ente

elé

tric

a.

Qua

nto

ao s

entid

o de

des

loca

men

to d

as c

arga

s el

étri-

cas

pode

mos

div

idir

o se

ntid

o da

cor

rent

e el

étric

a em

dua

s

mod

alid

ades

:

Sen

tido

real

ou

elet

rôni

co;

Sen

tido

conv

enci

onal

.

No

sent

ido

real

ter

emos

que

o d

eslo

cam

ento

de

carg

as

elét

ricas

ser

á ig

ual a

o do

s el

étro

ns,

ou s

eja,

do

polo

neg

ativ

o

para

o p

olo

posi

tivo

(pot

enci

al m

enor

par

a o

pote

ncia

l mai

or)

e

no s

entid

o co

nven

cion

al t

erem

os o

des

loca

men

to e

m s

entid

o

opos

to o

u in

vers

o (t

rata

-se

de u

m h

ipot

étic

o de

sloc

amen

to d

e

carg

as p

ositi

vas:

pot

enci

al m

aior

par

a o

pote

ncia

l men

or).

O u

so d

o se

ntid

o co

nven

cion

al v

ai le

var

a va

lore

s po

si-

tivos

de

corr

ente

elé

tric

a ao

con

trár

io d

o se

ntid

o re

al q

ue c

on-

duz

a va

lore

s ne

gativ

os p

ara

a in

tens

idad

e da

cor

rent

e el

étri-

ca.

Page 57: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cor

rent

e el

étri

ca

56

Fig

ura

39-

Sen

tid

o r

eal e

sen

tid

o c

on

ven

cio

nal

da

corr

ente

elé

tric

a.

Dis

po

nív

el e

m:

< h

ttp

://w

ww

.info

esco

la.c

om

/fis

ica/

corr

ente

-ele

tric

a/

>.

Ace

sso

em

: 23

/05/

2012

.

19.1

. In

ten

sid

ade

da

corr

ente

elé

tric

a (�)

A i

nten

sida

de d

a co

rren

te e

létr

ica

é re

pres

enta

da p

ela

letr

a S e

cor

resp

onde

a q

uant

idad

e ou

a r

apid

ez n

o qu

al c

erta

quan

tidad

e de

car

gas

elét

ricas

(�)

atr

aves

sa a

sec

ção

tran

s-

vers

al d

e um

con

duto

r el

étric

o em

um

det

erm

inad

o in

stan

te d

e

tem

po �. M

atem

atic

amen

te:

S=| �

| Δ U �C

S=7 Δ U

⟹ 7

= S×

Δ U

Ond

e S:

Inte

nsid

ade

da c

orre

nte

elét

rica

em a

mpe

res

(A)18

; �:

Car

ga e

létr

ica

em C

oulo

mbs

(C

) e �

: te

mpo

em

se-

gund

os. Pod

e-se

afir

mar

ain

da q

ue a

uni

dade

de

corr

ente

elé

tri-

ca é

o C

oulo

mbs

/ seg

undo

um

a ve

z qu

e:

S=| %

| V W ⟹

X=G Y=

Cou

lom

bs/ s

egun

do.

1 X=

6,28

× 10

�� ��

�����

�/��

[C�2

Um

a an

ális

e da

exp

ress

ão a

cim

a no

s pe

rmite

afir

mar

que,

con

side

rand

o-se

inte

rval

os ig

uais

de

tem

po,

quan

to m

ai-

or a

car

ga e

létr

ica

que

atra

vess

a a

secç

ão t

rans

vers

al d

o fio

,

mai

or s

erá

a re

spec

tiva

corr

ente

res

ulta

nte.

18 P

opul

arm

ente

mui

tos

técn

icos

se

refe

rem

à c

orre

nte

elét

rica

utili

zand

o o

term

o am

pera

gem

.

Page 58: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cor

rent

e el

étri

ca

57

Fig

ura

40-

Cer

ta q

uan

tid

ade

de

carg

as e

létr

icas

atr

aves

san

do

a s

ec-

ção

tra

nsv

ersa

l de

um

co

nd

uto

r. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://f

isic

ano

blo

g.b

log

spo

t.co

m.b

r/20

10_0

4_01

_arc

hiv

e.h

tml >

. A

cess

o e

m:

23/0

5/20

12.

Fig

ura

41-

Des

loca

men

to d

e ca

rgas

neg

ativ

as e

m s

enti

do

co

ntr

ário

ao

cam

po

elé

tric

o. D

isp

on

ível

em

: C

IPE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o.

En

sin

o M

od

ula

r: E

letr

icid

ade:

Cir

cuit

os

em C

orr

ente

Co

ntí

nu

a. S

ão

Pau

lo:

Éri

ca, 1

999.

O a

pare

lho

atra

vés

do q

ual p

ode

ser

med

ida

a co

rren

te

elét

rica

é de

nom

inad

o de

am

perí

met

ro.

Est

e ap

arel

ho d

eve

ser

ligad

o em

sér

ie c

om t

rech

o do

circ

uito

ou

com

o d

ispo

siti-

vo e

m q

ue s

e de

seja

med

ir a

corr

ente

elé

tric

a.

Am

perí

met

ros

idea

is s

ão a

quel

es q

ue n

ão o

fere

cem

resi

stên

cia

à pa

ssag

em d

e co

rren

te p

elo

seu

inte

rior,

ou

seja

,

ampe

rím

etro

s id

eais

são

aqu

eles

que

pos

suem

res

istê

ncia

inte

rna

nula

.

Tam

bém

pod

emos

obt

er a

qua

ntid

ade

de c

arga

a p

artir

do g

ráfic

o da

cor

rent

e S e

m f

unçã

o do

tem

po �.

A e

sta

prop

ri-

edad

e de

nom

inam

os d

e pr

oprie

dade

grá

fica.

A á

rea

sobr

e a

curv

a qu

e re

pres

enta

a c

orre

nte

é nu

mer

icam

ente

igua

l à c

ar-

ga e

létr

ica:

Q \ ]

X.

Page 59: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Res

istê

ncia

elé

tric

a

58

Fig

ura

42-

Pro

pri

edad

e g

ráfi

ca d

a co

rren

te e

létr

ica.

Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/ww

w.c

ole

gio

web

.co

m.b

r/fi

sica

/pro

pri

edad

e-g

rafi

ca.h

tml >

. A

cess

o e

m:

23/0

5/20

12.

No

caso

par

ticul

ar n

o qu

al a

int

ensi

dade

da

corr

ente

perm

anec

e co

nsta

nte

ao lo

ngo

do te

mpo

tere

mos

:

Fig

ura

43-

Pro

pri

edad

e g

ráfi

ca d

a co

rren

te e

létr

ica

con

stan

te. D

isp

o-

nív

el e

m:

< h

ttp

://p

t.sc

rib

d.c

om

/do

c/33

7030

5/F

isic

a-A

ula

-20-

Car

ga-

elet

rica

-e-C

orr

ente

-ele

tric

a >

. A

cess

o e

m:

23/0

5/20

12.

O c

onsu

mo

de e

nerg

ia e

létr

ica

de u

m c

ircui

to e

stá

dire

-

tam

ente

re

laci

onad

o co

m

a co

rren

te

elét

rica

que

flui

pelo

mes

mo,

de

mod

o qu

e co

rren

tes

elét

ricas

mai

ores

rep

rese

n-

tam

mai

ores

con

sum

os e

létr

icos

.

20.

Res

istê

nci

a el

étri

ca

ode

ser

defin

ida

com

o qu

alqu

er o

posi

ção

a

pass

agem

de

corr

ente

elé

tric

a, s

endo

que

tal

opos

ição

vai

dep

ende

r da

qua

ntid

ade

de e

lé-

tron

s liv

res

que

o m

ater

ial

poss

ui e

m s

ua e

s-

trut

ura.

A r

esis

tênc

ia d

o m

ater

ial

guar

da r

elaç

ão d

ireta

com

a

fric

ção

e as

col

isõe

s en

tre

os e

létr

ons

livre

s de

ntro

do

mat

eri-

al,

pois

est

es c

hoqu

es p

rovo

cam

a t

rans

form

ação

da

ener

gia

P

Page 60: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Res

istê

ncia

elé

tric

a

59

elét

rica

em c

alor

, aum

enta

ndo

a te

mpe

ratu

ra d

o m

ater

ial e

do

mei

o ci

rcun

dant

e ao

mes

mo.

Nor

mal

men

te a

res

istê

ncia

elé

tric

a é

repr

esen

tada

pel

a

letr

a ^.

No

caso

de

circ

uito

s de

cor

rent

e al

tern

ada

o co

ncei

to

de r

esis

tênc

ia é

sub

stitu

ído

pela

gra

ndez

a im

pedâ

ncia

, co

n-

form

e es

tuda

rem

os e

m m

omen

to m

ais

opor

tuno

.

Qua

lque

r el

emen

to o

u di

spos

itivo

que

ofe

reça

difi

cul-

dade

ou

opos

ição

ao

fluxo

de

elét

rons

vai

cor

resp

onde

r a

uma

resi

stên

cia

elét

rica.

Ex.

: Fila

men

to d

a lâ

mpa

da in

cand

esce

nte,

resi

stên

cia

de u

m c

huve

iro e

létr

ico,

res

istê

ncia

de

um f

erro

de

pass

ar r

oupa

, aqu

eced

ores

elé

tric

os, e

stuf

as, d

entr

e in

úmer

os

outr

os. A

uni

dade

de

resi

stên

cia

elét

rica

no s

iste

ma

inte

rnac

io-

nal d

e un

idad

es é

o O

hm r

epre

sent

ado

pela

letr

a gr

ega

ôme-

ga: Ω

(ho

men

agem

ao

cien

tista

ale

mão

Geo

rge

Sim

on O

hm).

Nos

circ

uito

s el

étric

os e

ele

trôn

icos

a r

esis

tênc

ia e

létr

ica

é

asso

ciad

a pr

inci

palm

ente

aos

dis

posi

tivos

den

omin

ados

de

resi

stor

es.

Os

resi

stor

es s

ão d

ispo

sitiv

os d

estin

ados

a t

rans

form

ar

ener

gia

elét

rica

excl

usiv

amen

te e

m c

alor

(co

nver

tem

ene

rgia

elét

rica

em e

nerg

ia t

érm

ica)

. D

esej

ando

-se

med

ir a

resi

stên

-

cia

de u

m r

esis

tor

ou d

e ou

tro

disp

ositi

vo f

arem

os u

so d

e um

inst

rum

ento

int

itula

do o

hmím

etro

, se

ndo

este

con

ecta

do e

m

para

lelo

com

o d

ispo

sitiv

o a

ser

med

ido.

Out

ro a

spec

to r

ele-

vant

e re

laci

onad

o ao

s oh

mím

etro

s é

o fa

to d

e qu

e os

mes

mos

só p

odem

ser

lig

ados

a c

ircui

tos

que

estã

o de

sene

rgiz

ados

,

sob

pena

de

que,

em

cas

o co

ntrá

rio o

val

or a

pres

enta

do p

elo

equi

pam

ento

ser

á im

prec

iso

ou e

m c

asos

mai

s ex

trem

os p

o-

de o

corr

er a

que

ima

do o

hmím

etro

.

Nas

situ

açõe

s na

s qu

ais

o re

sist

or e

stá

ligad

o di

reta

-

men

te n

a pl

aca,

o m

esm

o de

ve t

er p

elo

men

os u

m d

e se

us

term

inai

s de

scon

ecta

dos

da m

esm

a, p

ois

a re

sist

ênci

a in

dica

-

da p

elo

inst

rum

ento

pod

e nã

o co

rres

pond

er a

o va

lor

real

, um

a

vez

que

os d

emai

s di

spos

itivo

s da

pla

ca p

odem

influ

enci

ar n

a

med

ição

.

Page 61: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Res

istê

ncia

elé

tric

a

60

A s

imbo

logi

a gr

áfic

a de

um

a re

sist

ênci

a el

étric

a (r

esis

-

tor)

é a

pres

enta

da a

baix

o:

Fig

ura

44-

Sím

bo

lo g

ráfi

co r

esis

tor.

Dis

po

nív

el e

m:

<

htt

p:/

/pt.

scri

bd

.co

m/d

oc/

3370

305/

Fis

ica-

Au

la-2

0-C

arg

a-el

etri

ca-e

-C

orr

ente

-ele

tric

a >

. A

cess

o e

m:

08/0

6/20

12.

As

cara

cter

ístic

as m

ais

rele

vant

es a

ssoc

iada

s ao

s re

-

sist

ores

são

a s

ua r

esis

tênc

ia ô

hmic

a e

o se

u pe

rcen

tual

de

tole

rânc

ia, s

endo

:

Res

iste

ncia

ôhm

ica:

tra

ta-s

e do

val

or n

omin

al d

a re

sis-

tênc

ia d

o di

spos

itivo

, ou

res

istê

ncia

esp

ecífi

ca d

o co

m-

pone

nte;

Per

cent

ual

de t

oler

ânci

a: c

orre

spon

dem

as

varia

ções

do v

alor

da

resi

stên

cia

em t

orno

de

seu

valo

r no

min

al

padr

oniz

ado.

As

varia

ções

pod

em o

corr

em p

ara

mai

s

ou p

ara

men

os e

est

ão a

ssoc

iada

s ao

s pr

oces

sos

de

fabr

icaç

ão d

os r

esis

tore

s. E

x.: 2

0%, 1

0% e

5%

(re

sist

o-

res

com

uns

ou c

onve

ncio

nais

) e

2% e

1%

(re

sist

ores

de p

reci

são:

util

izad

os e

m c

ircui

tos

cujo

s va

lore

s de

re-

sist

ênci

a sã

o cr

ítico

s).

20.1

. T

ipo

s d

e re

sist

ore

s

Os

resi

stor

es p

odem

ser

cla

ssifi

cado

s a

part

ir de

sua

cons

titui

ção

inte

rna,

sen

do o

s pr

inci

pais

tipo

s:

a)

Res

isto

res

de f

ilme

de c

arbo

no o

u re

sist

ores

de

pelíc

u-

la;

b)

Res

isto

res

de c

arvã

o;

c)

Res

isto

res

de fi

o.

20.2

. R

esis

tore

s d

e F

ilme

de

Car

bo

no

São

tam

bém

des

igna

dos

de r

esis

tore

s de

pel

ícul

a.

20.3

. R

esis

tore

s d

e C

arvã

o

Page 62: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cód

igo

de c

ores

de

resi

stor

es

61

Não

são

mai

s fa

bric

ados

. S

eu c

orpo

é c

onst

ituíd

o po

r

porc

elan

a is

olan

te.

20.4

. R

esis

tore

s d

e F

io

São

car

acte

rizad

os p

or s

erem

con

stitu

ídos

por

um

cor

-

po d

e po

rcel

ana

ou c

erâm

ica

que

serv

e co

mo

base

de

sust

en-

taçã

o.

21.

dig

o d

e co

res

de

resi

sto

res

rata

-se

de

uma

técn

ica

de

espe

cific

ação

do

valo

r no

min

al d

os r

esis

tore

s a

part

ir de

um

con

-

junt

o de

ané

is c

olor

idos

util

izad

os p

ara

indi

car

o va

lor

nom

inal

e a

tol

erân

cia

dos

resi

stor

es.

Exi

stem

res

isto

res

de 3

, 4 o

u 5

anéi

s (f

aixa

s co

lorid

as).

O p

rimei

ro a

nel a

ser

lido

é a

quel

e qu

e se

loca

liza

mai

s

próx

imo

de u

m d

os te

rmin

ais

do r

esis

tor.

22.

Ass

oci

ação

de

resi

sto

res

m s

ituaç

ões

prát

icas

pod

e-se

dep

arar

com

a

nece

ssid

ade

de u

ma

resi

stên

cia

de v

alor

su-

perio

r àq

uela

for

neci

da p

or u

m ú

nico

res

isto

r

indi

vidu

alm

ente

ou

aind

a si

tuaç

ões

nas

quai

s

o re

sist

or n

ão s

upor

ta a

inte

nsid

ade

da c

orre

nte

elét

rica

que

o

perc

orre

. P

ara

aten

der

a ta

l pr

opós

ito p

odem

-se

asso

ciar

re-

sist

ores

.

Um

con

junt

o de

res

isto

res

inte

rliga

dos

form

a um

a as

-

soci

ação

de

resi

stor

es.

Os

resi

stor

es p

odem

ser

ass

ocia

dos

em tr

ês c

onfig

uraç

ões:

a)

Ass

ocia

ção

em s

érie

;

b)

Ass

ocia

ção

em p

aral

elo;

c)

Ass

ocia

ção

mis

ta.

22.1

. A

sso

ciaç

ão s

érie

T

E

Page 63: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de r

esis

tore

s

62

Um

a as

soci

ação

em

sér

ie é

car

acte

rizad

a po

r in

terli

gar

os r

esis

tore

s de

for

ma

sequ

enci

ada

(seg

uind

o um

úni

co t

raje

-

to,

ou s

eja,

um

seg

uido

do

outr

o) d

e m

odo

a of

erec

er u

m ú

ni-

co p

ercu

rso

ou c

amin

ho p

ara

a pa

ssag

em d

a co

rren

te e

létr

ica

dura

nte

toda

a e

xten

são

do c

ircui

to, o

u se

ja, n

esta

ass

ocia

ção

a co

rren

te q

ue p

assa

por

todo

s os

res

isto

res

é a

mes

ma.

Na

asso

ciaç

ão e

m s

érie

a r

esis

tênc

ia t

otal

vai

cor

res-

pond

er à

som

a da

s re

sist

ênci

as d

o ci

rcui

to e

m s

érie

. E

x.:

dois

resi

stor

es d

e 10

0 e

200

ohm

s as

soci

ados

em

sér

ie t

em c

omo

resi

stên

cia

equi

vale

nte

tota

l 300

ohm

s.

A d

esig

naçã

o re

sist

ênci

a eq

uiva

lent

e co

rres

pond

e ao

fato

de

que

este

res

isto

r va

i cor

resp

onde

r em

ter

mos

elé

tric

os

ao c

ompo

rtam

ento

equ

ival

ente

ao

da a

ssoc

iaçã

o qu

e o

orig

i-

nou

(o r

esis

tor

vai p

rodu

zir

o m

esm

o ef

eito

que

a a

ssoc

iaçã

o).

A e

xpre

ssão

ger

al d

a as

soci

ação

de

resi

stor

es e

m s

é-

rie é

apr

esen

tada

aba

ixo:

^ �%

=^ �

+^ "

+⋯

+^ \

Ou

escr

even

do d

e ou

tra

form

a:

^ �%

= _

^ `\ `]

Ond

e ^ �

%:

Res

istê

ncia

el

étric

a eq

uiva

lent

e to

tal

em

ohm

s (Ω

), 4

: Núm

ero

tota

l de

resi

stor

es a

ssoc

iado

s em

sér

ie.

Fig

ura

45-

Ass

oci

ação

de

resi

sto

res

em s

érie

: 2

e 3

resi

sto

res.

Dis

po

-n

ível

em

: <

h

ttp

://p

ort

ald

op

rofe

sso

r.m

ec.g

ov.

br/

fich

aTec

nic

aAu

la.h

tml?

aula

=11

94

>.

Ace

sso

em

: 08

/06/

2012

.

22.2

. A

sso

ciaç

ão p

aral

ela

Tip

o de

as

soci

ação

ca

ract

eriz

ada

por

prop

orci

onar

mai

s de

um

cam

inho

pos

síve

l pa

ra c

ircul

ação

da

corr

ente

no

Page 64: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de r

esis

tore

s

63

circ

uito

elé

tric

o, o

u se

ja,

nest

a as

soci

ação

as

corr

ente

s de

-

pend

em d

os v

alor

es d

os r

esis

tore

s.

No

caso

da

asso

ciaç

ão p

aral

ela

que

perm

anec

e co

ns-

tant

e é

a te

nsão

, lo

go a

ten

são

nos

term

inai

s do

s re

sist

ores

será

a m

esm

a.

A a

ssoc

iaçã

o de

múl

tiplo

s re

sist

ores

em

par

alel

o po

de

ser

redu

zida

a u

m r

esis

tor

equi

vale

nte

tota

l cu

ja e

xpre

ssão

é

apre

sent

ada

abai

xo:

1 ^ �%

=1 ^ �

+1 ^ "

+1 ^ *

+ ⋯

+1 ^ \

Ou

escr

even

do d

e ou

tra

man

eira

:

^ �%

= _

1 ^ `\ `]

A e

xpre

ssão

da

asso

ciaç

ão d

e ap

enas

doi

s re

sist

ores

em p

aral

elo

é ap

rese

ntad

a ab

aixo

:

^ �%

=^ �

×^"

^ �+

^ "

Ond

e ^ �

%:

Res

istê

ncia

el

étric

a eq

uiva

lent

e to

tal

em

ohm

s (Ω

), 4

: N

úmer

o to

tal d

e re

sist

ores

ass

ocia

dos

em p

ara-

lelo

.

Out

ro c

aso

part

icul

ar c

orre

spon

de à

ass

ocia

ção

para

le-

la e

ntre

vár

ios

resi

stor

es d

e m

esm

o va

lor,

ond

e o

resi

stor

equi

vale

nte

vai c

orre

spon

der

ao v

alor

do

resi

stor

div

idid

o pe

la

quan

tidad

e to

tal d

e re

sist

ores

ass

ocia

dos.

Mat

emat

icam

ente

:

^ �%

=^ 4

Ond

e ^ �

%:

Res

istê

ncia

el

étric

a eq

uiva

lent

e to

tal

em

ohm

s (Ω

), 4

: N

úmer

o to

tal d

e re

sist

ores

ass

ocia

dos

em p

ara-

lelo

e ^:

Val

or d

os r

esis

tore

s as

soci

ados

em

ohm

s.

Em

tod

os o

s ca

sos

o re

sist

or e

quiv

alen

te t

otal

dev

e te

r

valo

r se

mpr

e m

enor

que

a m

enor

res

istê

ncia

ass

ocia

da.

Page 65: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de r

esis

tore

s

64

Fig

ura

46-

Ass

oci

ação

de

resi

sto

res

em p

aral

elo

: 2

e 3

resi

sto

res.

D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

.mu

nd

ove

stib

ula

r.co

m.b

r/ar

ticl

es/7

61/1

/RE

SIS

TE

NC

IAS

/Pa

acu

teg

ina1

.htm

l >.

Ace

sso

em

: 08

/06/

2012

.

22.3

. A

sso

ciaç

ão m

ista

Tip

o de

ass

ocia

ção

que

reún

e em

um

úni

co c

ircui

to a

s

cara

cter

ístic

as d

as a

ssoc

iaçõ

es e

m s

érie

e p

aral

elo.

É,

por-

tant

o co

mpo

sta

por

grup

os d

e re

sist

ores

em

sér

ie e

em

par

a-

lelo

. 22.4

. A

sso

ciaç

ão E

stre

la e

Tri

âng

ulo

Alé

m d

as a

ssoc

iaçõ

es s

érie

, pa

rale

la e

mis

ta e

xist

em

aind

a du

as m

odal

idad

es d

e lig

ação

des

igna

das

de l

igaç

ão

ípsi

lon

ou e

stre

la (

Y )

e li

gaçã

o tr

iâng

ulo

ou d

elta

( Δ

) .

Fig

ura

47-

Ass

oci

ação

de

resi

sto

res

em t

rian

gu

lo e

est

rela

. Dis

po

ní-

vel e

m:

<

htt

p:/

/au

tom

ove

isel

etri

cos.

blo

gsp

ot.

com

.br/

2013

_04_

01_a

rch

ive.

htm

l >

. A

cess

o e

m:

02/0

1/20

15.

Par

a re

solu

ção

dest

as d

uas

asso

ciaç

ões

gera

lmen

te s

e

faz

nece

ssár

io a

tran

sfor

maç

ão e

stre

la e

m d

elta

e v

ice

vers

a.

Tra

nsfo

rmaç

ão Δ

– Y

:

^ a=

^ bc ×

^bd

^ b

c + ^

bd +

^ dc

Page 66: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Ass

ocia

ção

de r

esis

tore

s

65

^ e=

^ bd ×

^dc

^ b

c + ^

bd +

^dc

^ G=

^ dc ×

^bc

^ b

c + ^

bd +

^ dc

Tra

nsfo

rmaç

ão Y

Δ:

^ bc

=^ b

^ d +

^ d ^ c

+ ^ c

^ b^ d

^ bd

=^ b

^ d +

^ d ^ c

+ ^ c

^ b^ c

^ dc

=^ b

^ d +

^ d ^ c

+ ^ c

^ b^ b

22.5

. P

on

te d

e W

hea

tsto

ne

Con

figur

ação

esp

ecia

l par

a lig

ação

de

resi

stor

es m

uito

utili

zada

na

inst

rum

enta

ção

elet

rôni

ca.

Aba

ixo

apre

sent

amos

este

arr

anjo

:

Fig

ura

48-

Po

nte

de

Wh

eats

ton

e. D

isp

on

ível

em

: <

h

ttp

://w

ww

.msp

c.en

g.b

r/el

emag

/cel

etr0

250.

shtm

l >

. Ace

sso

em

: 02

/01/

2015

.

O c

ircui

to p

onte

pod

e se

r an

alis

ado

segu

ndo

dois

com

-

port

amen

tos:

a)

Pon

te e

quili

brad

a;

b)

Pon

te d

eseq

uilib

rada

.

Diz

emos

que

a p

onte

est

á eq

uilib

rada

qua

ndo

o ra

mo

cent

ral

da m

esm

a (r

esis

tor

R5)

não

é p

erco

rrid

o po

r co

rren

te

elét

rica

(A t

ensã

o no

s te

rmin

ais

de R

5 se

rá ig

ual a

zer

o).

Nes

-

ta c

onfig

uraç

ão te

rem

os:

Page 67: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Lei

de

ohm

66

^ �×

^ *=

^ "×

^ f �

S gh=

0

No

caso

da

pont

e de

sequ

ilibr

ada

have

rá c

ircul

ação

de

corr

ente

no

ram

o ce

ntra

l da

pon

te,

ou s

eja,

ter

emos

ten

são

nos

term

inai

s do

res

isto

r R

5. N

esta

con

figur

ação

tere

mos

:

^ �×

^ *≠

^ "×

^ f �

S gh≠

0

Nos

cas

os n

os q

uais

a p

onte

est

eja

dese

quili

brad

a de

-

vere

mos

efe

tuar

a t

rans

form

ação

del

ta e

m e

stre

la p

ara

pode

r

real

izar

a r

esol

ução

do

circ

uito

pon

te.

23.

Lei

de

oh

m

23.1

. 1ª

lei d

e o

hm

Cor

resp

onde

a u

m e

quac

iona

men

to m

atem

átic

o qu

e

rela

cion

a tr

ês d

as p

rinci

pais

gra

ndez

as u

tiliz

adas

em

ele

tric

i-

dade

: à

tens

ão e

létr

ica

L 8M ,

a co

rren

te e

létr

ica

L SM e

a r

esis

-

tênc

ia e

létr

ica

L ^M : 8=

^×S ⟺

S=8 ^ ⟺

^=8 S

Ond

e:

8: te

nsão

elé

tric

a em

Vol

ts;

^: re

sist

ênci

a el

étric

a em

Ohm

s;

S: co

rren

te e

létr

ica

em A

mpe

res.

A e

xpre

ssão

aci

ma

corr

espo

nde

à pr

imei

ra le

i de

Ohm

aplic

ada

a ci

rcui

tos

alim

enta

dos

em t

ensã

o co

ntín

ua,

por

isso

as g

rand

ezas

são

rep

rese

ntad

as p

or l

etra

s m

aiús

cula

s. N

o

caso

dos

circ

uito

s el

étric

os C

A,

a le

i de

ohm

ser

á re

pres

enta

-

da c

om s

uas

letr

as m

inús

cula

s e

a te

nsão

elé

tric

a va

i cor

res-

pond

er a

o se

u va

lor

efic

az (

RM

S).

A l

ei d

e O

hm s

urgi

u co

mo

resu

ltado

das

exp

eriê

ncia

s

de O

hm v

erifi

cand

o a

influ

ênci

a da

ten

são

e da

cor

rent

e na

resi

stên

cia

elét

rica.

Cor

rent

e el

étric

a e

resi

stên

cia

elét

rica

são

gran

deza

s

inve

rsam

ente

pro

porc

iona

is,

de m

odo

que

a co

rren

te e

létr

ica

vai p

refe

rir s

empr

e flu

ir pe

los

trec

hos

de c

ondu

tore

s co

m m

e-

nor

resi

stên

cia,

sem

pre

reto

rnan

do a

sua

font

e de

orig

em.

Page 68: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Lei

de

ohm

67

A a

nális

e da

lei d

e oh

m n

os p

erm

ite a

firm

ar q

ue:

1Ω=

18 1 X

23.2

. 2ª

lei d

e o

hm

Tam

bém

fru

to d

os e

stud

os r

ealiz

ados

por

Ohm

, a

se-

gund

a le

i rel

acio

na o

s pr

inci

pais

asp

ecto

s qu

e in

fluen

ciam

no

valo

r da

res

istê

ncia

elé

tric

a.

Os

elem

ento

s qu

e in

fluen

ciam

dire

tam

ente

na

resi

stên

-

cia

são:

Nat

urez

a do

mat

eria

l;

Com

prim

ento

;

Áre

a da

sec

ção

tran

sver

sal;

Tem

pera

tura

.

23.2

.1. N

atu

reza

do

mat

eria

l

Apó

s se

us e

xper

imen

tos

Ohm

con

stat

ou q

ue m

ater

iais

dife

rent

es

tinha

m

resi

stên

cias

di

fere

ntes

, e

em

mat

eria

is

igua

is s

ubm

etid

os a

inú

mer

os e

nsai

os p

erm

anec

iam

com

os

mes

mos

val

ores

de

resi

stên

cias

.

Par

a ca

da m

ater

ial

foi

asso

ciad

o um

a co

nsta

nte

de

prop

orci

onal

idad

e: l

. E

sta

cons

tant

e re

cebe

u a

desi

gnaç

ão

de r

esis

tivid

ade

elét

rica

do m

ater

ial.

Mat

eria

is d

istin

tos

poss

u-

em r

esis

tênc

ias

dife

rent

es,

pois

pos

suem

dife

rent

es q

uant

ida-

des

de e

létr

ons

livre

s e

este

s úl

timos

têm

mob

ilida

des

dife

ren-

tes.

A r

esis

tivid

ade

corr

espo

nde

à re

sist

ênci

a es

pecí

fica

do

mat

eria

l, um

a ve

z qu

e m

ater

iais

dife

rent

es p

ossu

em c

onst

itui-

ção

dife

rent

e no

que

tang

e a

orga

niza

ção

de s

eus

átom

os. N

o

SI

a re

sist

ivid

ade

é m

edid

a em

O

hm

x m

etro

, Ω

×)

ou

mn×oo

(o

p×10

, .

23.2

.2. C

om

pri

men

to

A r

esis

tênc

ia e

létr

ica

aum

enta

ou

dim

inui

de

form

a pr

o-

porc

iona

l ao

aum

ento

ou

dim

inui

ção

do c

ompr

imen

to d

o m

ate-

Page 69: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Lei

de

ohm

68

rial.

Logo

, a

resi

stên

cia

elét

rica

é di

reta

men

te p

ropo

rcio

nal a

o

com

prim

ento

do

cond

utor

.

23.2

.3. Á

rea

da

secç

ão t

ran

sver

sal

Em

labo

rató

rio f

oi c

onst

atad

o qu

e a

resi

stên

cia

elét

rica

de u

m c

ondu

tor

é in

vers

amen

te p

ropo

rcio

nal

à ár

ea d

e su

a

secç

ão t

rans

vers

al.

Logo

, qu

anto

mai

or a

áre

a da

sec

ção

me-

nor

a re

sist

ênci

a el

étric

a do

mes

mo.

23.2

.4. T

emp

erat

ura

O a

umen

to d

a te

mpe

ratu

ra i

mpl

ica

em a

umen

to d

a re

-

sist

ênci

a el

étric

a, e

m fu

nção

do

prop

orci

onal

aum

ento

do

grau

de a

gita

ção

(vib

raçã

o in

tern

a e

mov

imen

to)

das

part

ícul

as

cons

titui

ntes

do

mat

eria

l.

Est

a m

aior

agi

taçã

o ou

mai

or m

obili

dade

faz

com

que

aum

ente

a q

uant

idad

e de

cho

ques

e c

olis

ões

entr

e as

par

tícu-

las

e el

étro

ns d

o m

ater

ial,

dific

ulta

ndo

o m

ovim

ento

das

car

-

gas

elét

ricas

, log

o te

mos

um

aum

ento

da

resi

stên

cia.

Par

a ve

ncer

est

a de

pend

ênci

a da

tem

pera

tura

são

util

i-

zada

s lig

as m

etál

icas

esp

ecia

lmen

te p

repa

rada

s pa

ra, m

esm

o

com

gra

ndes

aum

ento

s de

tem

pera

tura

, so

frer

ape

nas

pe-

quen

as v

aria

ções

em

sua

res

istê

ncia

. O

utra

exc

eção

são

al-

guns

com

post

os iô

nico

s e

a gr

afita

, ond

e au

men

tos

de te

mpe

-

ratu

ra g

eram

a d

imin

uiçã

o da

res

istê

ncia

, fa

to q

ue p

ode

ser

expl

icad

o pe

lo a

umen

to d

o nú

mer

o de

elé

tron

s liv

res

cria

do

pela

que

bra

das

ligaç

ões

ocas

iona

do p

elo

aum

ento

da

tem

pe-

ratu

ra (

a ge

raçã

o de

elé

tron

s liv

res

supe

ra o

aum

ento

do

grau

de a

gita

ção

das

part

ícul

as).

Out

ro c

ompo

rtam

ento

a s

er d

esta

cado

é a

dim

inui

ção

da r

esis

tênc

ia d

os lí

quid

os c

om o

aum

ento

da

tem

pera

tura

. O

acré

scim

o de

tem

pera

tura

pro

voca

um

a di

min

uiçã

o da

vis

co-

sida

de d

os lí

quid

os,

que

gera

mai

or m

obili

dade

dos

íon

s, lo

go

gera

um

a m

enor

res

istê

ncia

no

líqui

do.

De

um m

odo

gera

l, po

de-s

e af

irmar

que

, qu

ando

com

-

para

dos

com

os

outr

os p

arâm

etro

s, a

tem

pera

tura

tem

men

or

Page 70: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Efe

ito

Joul

e

69

influ

ênci

a so

b a

resi

stên

cia

elét

rica

de u

m d

eter

min

ado

mat

e-

rial.

Mat

emat

icam

ente

a

Lei

de

Ohm

co

rres

pond

e ao

equa

cion

amen

to a

baix

o:

^=l� X

^: R

esis

tenc

ia e

létr

ica

em O

hms

Ω;

l: Le

tra

greg

a ch

amad

a de

rh

o e

rep

rese

nta

a re

sist

ivid

ade

em O

hm.m

LΩ.)

M;

�: Com

prim

ento

em

met

ros

L)M;

X: Á

rea

de s

ecçã

o tr

ansv

ersa

l em

L)" M;

Um

a av

alia

ção

da e

quaç

ão m

atem

átic

a qu

e re

ge a

lei d

e O

hm n

os p

erm

ite c

oncl

uir

que:

Qua

nto

mai

or a

res

istiv

idad

e, m

aior

a r

esis

tênc

ia d

o

cond

utor

, e

esta

dep

ende

da

tem

pera

tura

, po

r es

te m

o-

tivo

norm

alm

ente

a 2

° le

i de

Ohm

é a

plic

ada

a m

ater

i-

ais

que

estã

o lo

caliz

ados

na

tem

pera

tura

am

bien

te;

Qua

nto

mai

or o

com

prim

ento

do

cond

utor

, m

aior

a r

e-

sist

ênci

a;

Qua

nto

mai

or a

áre

a de

um

con

duto

r, m

enor

sua

res

is-

tênc

ia.

24.

Efe

ito

Jo

ule

orre

spon

de a

con

vers

ão d

e en

ergi

a el

étric

a

em e

nerg

ia t

érm

ica

(cal

or).

O m

ovim

ento

dos

elét

rons

den

tro

do c

ondu

tor

ocor

re a

ssoc

iado

aos

choq

ues

mec

ânic

os e

ntre

os

mes

mos

ou

entr

e os

elé

tron

s e

as d

emai

s pa

rtíc

ulas

que

con

stitu

em o

ma-

teria

l con

duto

r.

Qua

nto

às a

plic

açõe

s po

dem

os c

itar:

Chu

veiro

elé

tric

o,

torr

adei

ra, f

erro

de

pass

ar r

oupa

, tor

neira

s el

étric

as, e

tc.

Tod

os o

s m

ater

iais

, em

mai

or o

u m

enor

pro

porç

ão,

man

ifest

am o

efe

ito j

oule

ao

sere

m p

erco

rrid

os p

or c

orre

nte

elét

rica.

Det

erm

inad

as a

plic

açõe

s, t

ais

quai

s as

des

crita

s no

pará

graf

o an

terio

r,

tran

sfor

mam

es

ta

cara

cter

ístic

a em

um

C

Page 71: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Pot

ênci

a el

étri

ca e

m c

orre

nte

cont

ínua

70

bene

fício

, en

tret

anto

exi

stem

situ

açõe

s em

que

est

as p

erda

s

térm

icas

são

ind

esej

adas

com

o, p

or e

xem

plo,

em

mot

ores

elét

ricos

, po

is n

este

s o

calo

r in

fluen

cia

dire

tam

ente

no

seu

rend

imen

to (

a re

sist

ênci

a el

étric

a, d

os f

ios

das

bobi

nas

do

mot

or, s

e aq

uece

m p

or e

feito

joul

e).

Est

e ca

lor

gera

do é

con

side

ra u

ma

ener

gia

perd

ida

ou

de f

orm

a m

ais

técn

ica

uma

ener

gia

diss

ipad

a, u

ma

vez

que

ocor

re u

ma

troc

a de

cal

or c

om o

mei

o am

bien

te.

25.

Po

tên

cia

elét

rica

em

co

rren

te c

on

tín

ua

rand

eza

elét

rica

corr

espo

nden

te à

cap

acid

a-

de d

e tr

ansf

orm

ar e

nerg

ia e

létr

ica

em o

utra

s

mod

alid

ades

de

ener

gia,

prin

cipa

lmen

te m

o-

vim

ento

, so

m,

luz

e ca

lor.

A p

otên

cia

esta

be-

lece

um

a re

laçã

o di

reta

ent

re a

ene

rgia

e o

tem

po g

asto

par

a

cons

umi-l

a.

A p

otên

cia

elét

rica

no s

iste

ma

inte

rnac

iona

l de

uni

da-

des

(SI)

tem

com

uni

dade

de

med

ida

o w

att

(W).

A p

otên

cia

elét

rica

é re

pres

enta

da p

ela

letr

a P

.

A f

órm

ula

mat

emát

ica

para

o c

álcu

lo d

a po

tênc

ia e

létr

i-

ca d

issi

pada

em

circ

uito

s de

tens

ão c

ontín

ua é

:

r=8×

S

Sen

do:

r: P

otên

cia

elét

rica

em w

atts

(W

), 8

: T

ensã

o

elét

rica

em v

olts

(V

) e

S: C

orre

nte

elét

rica

em a

mpe

res

(A).

A a

ssoc

iaçã

o da

exp

ress

ão d

a po

tênc

ia e

létr

ica

com

a

prim

eira

lei

de

ohm

nos

per

mite

obt

er m

ais

duas

exp

ress

ões

para

a p

otên

cia:

r=8" ^

=^×

S"

Ond

e:

r: po

tênc

ia e

létr

ica

em w

atts

(W

), 8:

ten

são

elé-

tric

a em

vol

ts (

V),

S:

corr

ente

elé

tric

a em

am

pere

s (A

) e

^: re

sist

ênci

a el

étric

a em

ohm

s (Ω

).

G

Page 72: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Máx

ima

tran

sfer

ênci

a de

pot

ênci

a

71

Ex.

: C

alcu

le a

pot

ênci

a de

um

res

isto

r de

200

ohm

s

alim

enta

do p

or u

ma

font

e D

C d

e 10

vol

ts.

r=s( g

=�t

("t

t=

0,5 W

atts

.

Do

mes

mo

mod

o qu

e os

equ

ipam

ento

s e

disp

ositi

vos

poss

uem

um

a te

nsão

máx

ima

de t

raba

lho,

os

mes

mos

vão

poss

uir

uma

potê

ncia

máx

ima

de d

issi

paçã

o. S

e es

te p

arâm

e-

tro

for

ultr

apas

sado

o d

ispo

sitiv

o aq

uece

rá e

xces

siva

men

te e

vai q

ueim

ar.

Nos

circ

uito

s al

imen

tado

s po

r te

nsão

alte

rnad

a, a

po-

tênc

ia a

ser

cal

cula

da é

a p

otên

cia

RM

S,

exce

to q

uand

o se

dese

jar

a po

tênc

ia d

e pi

co o

u pi

co a

pic

o.

26.

Máx

ima

tran

sfer

ênci

a d

e p

otê

nci

a

s fo

ntes

de

tens

ão f

orne

cem

o m

áxim

o de

po-

tênc

ia à

s ca

rgas

a e

la c

onec

tada

s qu

ando

sua

resi

stên

cia

inte

rna

for

igua

l à

resi

stên

cia

da

carg

a qu

e a

mes

ma

alim

enta

, ou

esc

reve

ndo

de o

utra

for

ma:

a m

áxim

a tr

ansf

erên

cia

de p

otên

cia

ocor

re q

uand

o a

impe

-

dânc

ia d

a fo

nte

é ig

ual

à im

pedâ

ncia

for

a da

fon

te.

Est

e as

-

pect

o é

cham

ado

de c

asam

ento

de

impe

dânc

ia.

Ex.

: A

im

pedâ

ncia

de

saíd

a de

um

am

plifi

cado

r de

áu-

dio

deve

ser

igu

al à

im

pedâ

ncia

de

suas

cai

xas

de s

om.

Se

esta

con

diçã

o fo

r sa

tisfe

ita o

máx

imo

de p

otên

cia

gera

da p

elo

ampl

ifica

dor

será

tra

nsfe

rida

para

as

caix

as. R

essa

ltam

os q

ue

as c

aixa

s de

vem

ser

dim

ensi

onad

as p

ara

supo

rtar

est

a po

-

tênc

ia m

áxim

a.

27.

Cir

cuit

os

elét

rico

s em

co

rren

te c

on

tí-

nu

a

omo

form

a de

mel

hor

visu

aliz

ar o

s co

ncei

tos

asso

ciad

os a

os c

ircui

tos

elét

ricos

apr

esen

ta-

mos

o p

rincí

pio

de fu

ncio

nam

ento

de

uma

lan-

tern

a po

rtát

il, a

par

tir d

e se

u re

spec

tivo

circ

ui-

to e

létr

ico.

A

C

Page 73: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cir

cuit

os e

létr

icos

em

cor

rent

e co

ntín

ua

72

Fig

ura

49-

Po

ssív

eis

tran

sfo

rmaç

ões

da

ener

gia

. Dis

po

nív

el e

m:

CI-

PE

LL

I, M

arco

; M

AR

KU

S, O

távi

o. E

nsi

no

Mo

du

lar:

Ele

tric

idad

e: C

ircu

i-to

s em

Co

rren

te C

on

tín

ua.

São

Pau

lo:

Éri

ca, 1

999.

Os

fios

de m

ater

ial

cond

utor

(ex

.: co

bre)

são

util

izad

os

para

con

ecta

r a

lâm

pada

da

lant

erna

a u

ma

font

e de

ten

são

cont

inua

(ex

.: B

ater

ia),

est

abel

ecen

do d

este

mod

o um

per

cur-

so f

echa

do p

ara

pass

agem

da

corr

ente

elé

tric

a, e

ste

cam

inho

fech

ado

pode

ser

ent

endi

do c

omo

um e

xem

plo

de c

ircui

to e

lé-

tric

o.

Nes

te c

ircui

to,

os e

létr

ons

livre

s do

mat

eria

l co

ndut

or

são

atra

ídos

em

dire

ção

ao p

olo

posi

tivo

da b

ater

ia e

dur

ante

este

mov

imen

to a

trav

essa

m o

fila

men

to,

prov

ocan

do o

aqu

e-

cim

ento

des

te ú

ltim

o at

é a

inca

ndes

cênc

ia,

emiti

ndo

por

fim a

luz

dese

jada

.

27.1

. C

ircu

ito

sér

ie

Tip

o de

circ

uito

car

acte

rizad

o pe

lo f

ato

de q

ue o

s bi

po-

los

(dis

posi

tivos

elé

tric

os d

e do

is t

erm

inai

s) q

ue o

con

stitu

em

tem

cad

a um

, in

divi

dual

men

te,

uma

parc

ela

da t

ensã

o da

fon

-

te.

Por

con

sequ

ênci

a af

irmam

os q

ue n

um c

ircui

to s

érie

a t

en-

são

da fo

nte

vai s

e di

vidi

r so

bre

cada

ele

men

to q

ue c

onst

itui o

mes

mo,

ent

reta

nto

a co

rren

te q

ue c

ircul

a pe

lo c

ircui

to v

ai

perm

anec

er c

onst

ante

.

No

caso

dos

res

isto

res,

por

exe

mpl

o, a

ten

são

da f

onte

vai s

e di

vidi

r en

tre

os r

esis

tore

s de

for

ma

a at

ende

r a

1° le

i de

Ohm

.

27.2

. C

ircu

ito

par

alel

o

Tip

o de

circ

uito

car

acte

rizad

o pe

lo f

ato

de q

ue o

s bi

po-

los

que

o co

nstit

uem

tem

cad

a um

, in

divi

dual

men

te,

uma

par-

Page 74: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Res

oluç

ão d

e C

ircu

itos

em

Cor

rent

e C

ontí

nua

73

cela

da

corr

ente

da

font

e. P

or c

onse

quên

cia

afirm

amos

que

num

circ

uito

par

alel

o a

corr

ente

da

font

e va

i se

div

idir

sobr

e

cada

ele

men

to q

ue c

onst

itui

o m

esm

o, e

ntre

tant

o a

tens

ão

nos

term

inai

s do

s bi

polo

s va

i per

man

ecer

con

stan

te.

27.3

. C

ircu

ito

mis

to

Reú

ne r

esis

tore

s in

terli

gado

s de

mod

o al

eató

rio (

série

e pa

rale

lo s

imul

tane

amen

te).

Pos

sui

cara

cter

ístic

as d

as d

uas

cara

cter

ístic

as a

nter

iore

s.

28.

Res

olu

ção

d

e C

ircu

ito

s em

C

orr

ente

C

on

tín

ua

A r

esol

ução

de

circ

uito

s em

cor

rent

e co

ntín

ua p

ode

ser

real

izad

a at

ravé

s do

uso

sis

tem

átic

o da

lei

de

Ohm

, no

cas

o

dos

circ

uito

s de

um

a ún

ica

font

e ou

atr

avés

das

leis

de

kirc

h-

hoff

quan

do o

s ci

rcui

tos

em a

nalis

e po

ssuí

rem

mai

s de

dua

s

font

es.

28.1

. C

on

ceit

os

Bás

ico

s d

e A

nal

ise

de

Cir

cuit

os

O e

nten

dim

ento

das

téc

nica

s de

aná

lise

de c

ircui

tos

depe

nde

dire

tam

ente

do

ente

ndim

ento

das

def

iniç

ões

que

se

segu

em:

: po

nto

de in

terli

gaçã

o en

tre

dois

ou

mai

s el

emen

tos

do c

ircui

to;

Ram

o: c

amin

ho ú

nico

de

um n

ó at

é ou

tro;

Laç

o: q

ualq

uer

perc

urso

fech

ado

do c

ircui

to;

Mal

ha:

per

curs

o fe

chad

o do

circ

uito

sem

sub

divi

são.

28.2

. R

eso

luçã

o p

or

lei d

e O

hm

.

Apl

ica-

se e

m c

ircui

tos

que

só p

ossu

em u

ma

únic

a fo

nte

de a

limen

taçã

o. E

m g

eral

apl

ica-

se a

seq

uênc

ia d

e pa

ssos

lista

dos

abai

xo:

1° P

asso

: C

alcu

lar

o R

EQ

19 (

RT)

dos

resi

stor

es q

ue

cons

titue

m c

ircui

to;

2° P

asso

: C

alcu

lar

a co

rren

te to

tal d

o ci

rcui

to: I

T:

19 R

esis

tor

equi

vale

nte

tota

l ou

sim

ples

men

te r

esis

tor

tota

l.

Page 75: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Res

oluç

ão d

e C

ircu

itos

em

Cor

rent

e C

ontí

nua

74

8 u=

^ u ×

S u ⇒

S u=

8 u ^ u

3° P

asso

: A

plic

ar a

lei d

e O

hm n

os d

iver

sos

ram

os d

o

circ

uito

obt

endo

ass

im a

s co

rren

tes

e te

nsõe

s no

s bi

po-

los.

28.3

. R

eso

luçã

o p

or

leis

de

Kir

chh

off

Tra

ta-s

e da

apl

icaç

ão d

a 1°

e d

a 2°

lei

de

kirc

hhof

f

apre

sent

adas

a s

egui

r.

28.3

.1. 1

° le

i de

Kir

chh

off

– L

ei d

as c

orr

ente

s

A s

om

a d

as c

orr

en

tes q

ue

ch

ega

m a

o n

ó d

eve

se

r ig

ua

l

a s

om

a d

as c

orr

en

tes q

ue s

ae

m d

o n

ó,

ou a

ind

a,

a s

om

a a

l-

brica

da

s c

orr

en

tes e

m u

m n

ó d

eve

se

r ig

ua

l a

ze

ro.

28.3

.2. 2

° le

i de

Kir

chh

off

– L

ei d

as t

ensõ

es

Nu

m p

erc

urs

o f

echa

do d

o c

ircu

ito

a s

om

a a

lgé

brica

da

s

qu

ed

as d

e te

nsão

de

ve

se

r ig

ua

l a

ze

ro.

Par

a re

solu

ção

dos

circ

uito

s de

vem

ser

res

peita

das

as

regr

as a

baix

o:

a)

Nos

pon

tos

onde

a c

orre

nte

elét

rica

cheg

a a

mes

ma

pola

riza

o bi

polo

com

sin

al p

ositi

vo (

a co

rren

te e

ntra

posi

tiva

e sa

i neg

ativ

a).

b)

Ao

atra

vess

ar u

ma

font

e de

ten

são

deve

-se

man

ter

o

sina

l de

saíd

a da

mes

ma.

Na

reso

luçã

o de

circ

uito

s co

m m

ais

de d

uas

font

es p

o-

dem

os u

tiliz

ar d

uas

técn

icas

prin

cipa

is:

a)

Res

oluç

ão p

or c

orre

ntes

de

ram

o;

b)

Res

oluç

ão p

or c

orre

ntes

de

mal

ha/la

ço.

Res

olu

ção

po

r co

rren

tes

de

mal

ha/

laço

Em

ge

ral

aplic

a-se

a

sequ

ênci

a de

pa

ssos

lis

tado

s

abai

xo:

1° P

asso

: A

trib

uir

uma

corr

ente

par

a ca

da m

alha

;

2° P

asso

: P

olar

izar

os

bipo

los

elét

ricos

;

3° P

asso

: A

plic

ar a

lei

das

ten

sões

par

a ca

da u

ma

das

ma-

lhas

e o

bter

as

resp

ectiv

as e

quaç

ões;

Page 76: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Teo

rem

as d

e R

esol

ução

de

Cir

cuit

os

75

4° P

asso

: M

onta

r o

corr

espo

nden

te s

iste

ma

de e

quaç

ões

e

reso

lver

o m

esm

o.

29.

Teo

rem

as d

e R

eso

luçã

o d

e C

ircu

ito

s

Nes

te t

ópic

o ab

orda

rem

os o

s te

orem

as d

e T

héve

nin

e

Nor

ton

utili

zado

s co

mo

alte

rnat

iva

a re

solu

ção

de c

ircui

tos

elét

ricos

pel

os m

étod

os a

pres

enta

dos

ante

riorm

ente

.

29.1

. T

eore

ma

de

Th

éven

in

Um

a re

de d

e re

sist

ores

e f

onte

s po

de s

er s

ubst

ituíd

a

por

uma

únic

a fo

nte

de t

ensã

o e

uma

únic

a re

sist

ênci

a eq

ui-

vale

nte,

ao

qual

cha

mar

emos

res

pect

ivam

ente

de

tens

ão d

e

The

veni

n (V

TH)

e re

sist

ênci

a eq

uiva

lent

e T

heve

nin

(RT

H).

Par

a ut

iliza

ção

dest

e te

orem

a de

vem

ser

seg

uido

s os

pass

os a

baix

o:

1° P

asso

: Id

entif

icar

o t

rech

o do

circ

uito

que

con

têm

as

gran

-

deza

s el

étric

as a

ser

em c

alcu

lada

s;

2° P

asso

: C

alcu

lar

o R

TH n

este

pon

to,

desl

igan

do a

s fo

ntes

do c

ircui

to;

3° P

asso

: E

ncon

trar

o V

TH d

eslig

ando

as

font

es d

e te

nsão

e

de c

orre

nte

(cur

to c

ircui

tar

as f

onte

s de

ten

são

e su

bstit

uir

as

font

es d

e co

rren

te p

or u

m c

ircui

to a

bert

o);

4° P

asso

: S

ubst

ituir

o ci

rcui

to o

rigin

al a

pena

s po

r V

TH e

RT

H;

5° P

asso

: R

econ

ecta

r o

trec

ho d

e in

tere

sse

e ca

lcul

ar a

s

gran

deza

s de

seja

das.

30.

Cap

acit

ore

s

ispo

sitiv

os e

létr

icos

, em

ger

al,

de d

ois

term

i-

nais

, co

nstit

uído

s in

tern

amen

te p

or d

uas

pla-

cas

met

álic

as s

epar

adas

fis

icam

ente

por

um

mat

eria

l iso

lant

e (d

ielé

tric

o).

O d

ielé

tric

o po

de

ser

cons

tituí

do p

or i

núm

eros

mat

eria

is c

omo,

por

exe

mpl

o:

cerâ

mic

a, m

ica,

mat

eria

is p

lást

icos

, ar,

etc

.

D

Page 77: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

Cir

cuit

os T

rifá

sico

s

76

31.

Cir

cuit

os

Tri

fási

cos

32.

Lig

ação

Est

rela

-Tri

âng

ulo

32.1

. L

igaç

ão e

stre

la:

V wxy

zK]V

{K|}

× √3

; Iwx

yzK]

I {K|}

32.2

. L

igaç

ão T

riân

gu

lo:

I wxyz

K]I {K

|}× √

3 ; V

wxyz

K]V {K

|}

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exo

A –

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ão M

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a A

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ada

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o d

e n

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es o

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mer

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peq

ueno

s

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te,

por

ques

tões

de

com

odid

ade

ou f

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dade

de

man

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ica,

são

rep

rese

ntad

os u

tiliz

ando

a n

o-

taçã

o de

pot

ênci

as d

e ba

se d

ez,

ou s

impl

esm

ente

pot

ênci

as

de d

ez. C

omo

exem

plo,

pod

emos

cita

r a

mas

sa a

prox

imad

a de

um

elét

ron

que

equi

vale

a:

ME

=0,

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0009

1 g,

ou

ai

nda

a

mas

sa d

a te

rra:

MT

=60

0000

0000

0000

0000

0000

000

Kg.

As

med

idas

rep

rese

ntat

ivas

da

elet

ricid

ade

pode

m s

er

repr

esen

tada

s po

r nú

mer

os m

uito

peq

ueno

s ou

mui

to g

rand

es

faze

mos

uso

do

conc

eito

de

múl

tiplo

s e

subm

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los

das

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dade

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inci

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com

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plos

de

múl

tiplo

s e

subm

últip

los

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cias

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10.

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2-E

xem

plo

de

ltip

los

de

bas

e 10

ltip

los

de

10

Page 78: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

lves

, ME

ng.

A.1

. Rep

rese

ntaç

ão d

e nú

mer

os e

m p

otên

cia

de d

ez

77

Fo

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Co

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nci

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Po

tên

cia

de

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e 10

10

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100

10"

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10

*

1000

0 10

f

1000

00

10h

1000

000

10,

Tab

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3-E

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de

sub

ltip

los

de

bas

e 10

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l

Pot

ênci

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For

ma

Fra

cion

ária

Pot

ênci

a de

Bas

e 10

Fra

cion

ária

0,1

10��

1 10

� 1 10

0,01

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1 10

" 1 10

0

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10

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1 10*

1 1000

0,000

1 10

�f

1 10f

110

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0,000

01

10�h

1 10

h 1

1000

00

A r

epre

sent

ação

de

núm

eros

mui

to g

rand

es o

u m

uito

pequ

enos

na

form

a de

pot

ênci

as d

e 10

sim

plifi

ca a

s op

era-

ções

mat

emát

icas

ent

re t

ais

núm

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. A

baix

o al

guns

exe

m-

plos

des

tas

man

ipul

açõe

s al

gébr

icas

:

Ex 1

: 100

×100

0= 10

" × 10

*=

10 L"

'*M =

10h

Ex 2

:

Page 79: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

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1.1.

1

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ng.

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. Pre

fixo

s nu

mér

icos

78

10h

× 10

�"×

10*

10*

× 10

*=

10 �h'

L�"M

'*�

10 L*

'*M

= 10

L,�,

M = 10

t=

1

Ex 3

:

1500

00 ×

3000

0= 15

× 10

f ×3

×10f

=45

× 10

Lf'f

M

= 45

×10

Ex 4

:

0,006

30

00=

6× 10

�*

3 ×

10*

= 6 3 × �

t��× �

t��=

10 L�

*�*M

=2×

10 L�

,M

A.2

. Pre

fixo

s n

um

éric

os

Alg

umas

pot

ênci

as d

e ba

se 1

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cebe

m d

esig

naçõ

es

espe

cífic

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is q

uais

as

apre

sent

adas

na

tabe

la q

ue s

egue

:

Tab

ela

4-P

rin

cip

ais

pre

fixo

s n

um

éric

os

uti

lizad

os

ltip

los

Des

ign

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S

imb

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um

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orr

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-

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a T

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1 00

0 00

0 00

0 00

0]

Gig

a G

10

� [ 1

000

000

000

]

Meg

a M

10

, [ 1

000

000

]

Kilo

K

10

* [ 1

000

]

Su

bm

últ

iplo

s

Page 80: Apostila Eletricidade Instrumental IFRN Versao 1.1.1

Ele

tric

idad

e –

Con

ceit

os I

nici

ais

Ver

são

1.1.

1

Pro

f. D

enny

s A

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, ME

ng.

Ref

erên

cias

79

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)

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001]

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002.

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ELL

I, M

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Ele

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Pau

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999.

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Co

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a, 2

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Pau

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l, 20

04.

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: Éric

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001.

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. ed.

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rica,

199

6.

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Cir

cuit

os

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aulo

: Éric

a, 1

997.

SIL

VA

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Ele

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: LT

C, 2

007.

Su

ges

tões

de

web

sit

es