CircuitosMe. Betine Rost

Efeito Joule• Ao existir corrente elétrica as partículas que estão em

movimento acabam colidindo com as outras partes do condutor que se encontra em repouso, causando uma excitação que por sua vez irá gerar um efeito de aquecimento. A este efeito dá-se o nome efeito Joule.

Lei de Joule• Um resistor transforma toda energia elétrica recebida em

energia térmica.

Tipos de Resistores• Resistor de fio: é feito de arame de níquel cromo, e por causa

disto, eles podem ser fabricados com valores precisos. Também, e possível fabricar resistores de alta-potência em watts que podem ser feitos usando um fio de níquel cromo mais grosso. Os resistores de níquel cromo não devem ser usados em circuitos de alta frequência considerando-se sua forma de fabricação que consiste em enrolar espiras do fio isoladamente tornando o resistor indutivo.

• Resistor de carvão: Resistores de carvão (ou resistores de composição de carbono como são mais corretamente chamados) são disponíveis numa gama de valores de resistência e potência. São os resistores mais baratos e os mais comumente usados em televisores e rádios.

Reostato

• O reostato (resistência variável) nada mais é do que um dispositivo que possibilita a variação da resistência de um circuito elétrico podendo, dessa forma, aumentar-se ou diminuir-se seu valor em função da necessidade de alteração da intensidade da corrente no circuito.

Fusíveis• Dispositivos com a finalidade de proteger circuitos elétricos.• Deve ser colocado em série com os aparelhos do circuito, de

modo que, ao ocorrer a fusão de seu condutor, haja interrupção da passagem da corrente elétrica, evitando possíveis danos ao sistema elétrico, tais como a queima do circuito, explosões e eletrocutamento.

• Os fusíveis são mais utilizados em circuitos domésticos e indústria leve.

Disjuntores• Possuem a mesma função dos fusíveis, porém sua

utilização difere da dos fusíveis.• São mais aplicados na indústria pesada.• Em circuito elétrico sempre será gerado calor, por causa

das resistências que nele estão inseridas. Às vezes esse calor pode ser aproveitado, como é o caso dos fusíveis, ele derrete assim impedindo a passagem de corrente.

Curto-Circuito• Quando dois pontos de um circuito são ligados por um fio de

resistência desprezível, dizemos que há curto-circuito, o que significa que os dois pontos têm o mesmo potencial. Em alguns casos, provocando um curto-circuito podemos eliminar um resistor do circuito, pois ele deixará de ser percorrido por corrente.

Curto-Circuito• Quando a corrente elétrica atinge o ponto X,

ela é totalmente desviada pelo fio de resistência r = 0, indo para o ponto Y.

• Desse modo, os pontos X e Y passam a ter o mesmo potencial e podem ser considerados o mesmo ponto, como mostra a figura abaixo.

• O resistor de resistência R2 não é percorrido por corrente e pode ser eliminado do circuito. Desse modo, a resistência equivalente desse circuito é calculada da seguinte maneira:

Req=R1+R3+R4

Curto-Circuito• Assim, o circuito se comporta como se o resistor não existisse e

pode-se redesenhar o circuito, tornando os pontos A e B coincidentes.

Exemplo de Curto-Circuito• Calcule a resistência equivalente entre os pontos A e B

Exemplo de Curto-Circuito• Calcule a resistência equivalente entre os pontos A e B

Exemplo de Curto-Circuito• Calcule a resistência equivalente entre os pontos A e B

Curto circuito - casos mais complexos

• Em alguns casos de curto circuito mais complexos, não é possível visualizar a situação e é preciso refazer o circuito, procedendo da seguinte maneira prática:

• 1o – Marcar todos os nós da associação (nó – ponto de cruzamento de 3 fios).

• 2o – Colocar letras em cada nó, lembrando que os pontos unidos por fio ideal estão em curto circuito e devem receber a mesma letra, pois possuem o mesmo potencial.

• 3o – Refazer o circuito

Exemplo• Determine, entre os pontos P e Q, a resistência equivalente:

• Marcando os nós (cruzamento de três fios) e colocando letras nos mesmos observe que pontos unidos por fio ideal,

• recebem a mesma letra (no caso, letra P) o outro nó não está em curto circuito – letra B.

• Entre P e P, mesma letra, estão em curto circuito – não colocar os resistores de 5Ω e 30Ω

• Entre P e B tem um de 30Ω e um de 8Ω • entre B e Q tem um de 10Ω

Outros Exemplos resolvidos

Outros Exemplos resolvidos

Aparelhos de medição• Amperímetro – instrumento que mede a intensidade de corrente

elétrica, seu sentido que, quando a indicação for positiva ela circula no sentido horário e negativa, no sentido anti-horário.

• Símbolo:

Aparelhos de medição• Voltímetro – instrumento que mede a diferença de potencial ou

tensão.• Símbolo:

Aparelhos de Medição• Os amperímetros devem ser ligados em série no ramo onde

se pretende medir a intensidade da corrente elétrica.• Amperímetro ideal é aquele cuja resistência é nula.• Para medir a ddp entre terminais de um resistor, ligamos o

voltímetro em paralelo.• Voltímetro ideal é aquele cuja resistência elétrica é infinita.

Gerador – Força Eletromotriz• Dispositivo com função de transformar ou transferir energia.

Transforma qualquer tipo de energia em energia elétrica. • Alguns casos:• Usina hidrelétrica• Usina termoelétrica ou termelétrica• Usina nuclear• Aerogerador – energia eólica• Baterias solares (células ou módulos fotovoltaicos)• Pilhas e baterias

Gerador – Força Eletromotriz• Na realidade, o gerador não gera energia elétrica, apenas

transforma qualquer tipo de energia em energia elétrica.• Simbologia:

• Quando se mede a tensão elétrica entre os polos do gerador, obtém-se uma grandeza denominada força eletromotriz (f.e.m.), representada por e que corresponde, num gerador ideal, de resistência interna nula, à quantidade de energia elétrica que recebe cada unidade de carga que o atravessa.

Gerador - • Na prática observa-se que um gerador funcionando

normalmente não lança no circuito externo toda potência elétrica por ele originada, porque, quando a corrente o atravessa, ela encontra certa resistência interna (R) por parte dos elementos condutores internos que compõe o gerador. Esse é um gerador real. Se a resistência interna (R) do gerador for considerada desprezível, então o gerador será ideal.

Gerador - • A potência elétrica total gerada (P) por um gerador é

diretamente proporcional a intensidade da corrente elétrica que o atravessa.

• Potência elétrica total gerada: • Potência elétrica lançada: • Potência elétrica dissipada internamente: • Potência elétrica total gerada: • Força elétromotriz: • Rendimento Elétrico: