Eletromagnetismo Aula 1

Eletromagnetismo Aula 6Maria Augusta Constante Puget (Magu)Corrente Eltrica (1)Corrente eltrica = Cargas em movimento.Exemplos:Correntes em instalaes eltricas domiciliares, em lmpadas e em aparelhos eltricos.Partculas carregadas de ambos os sinais fluem nos gases ionizados de lmpadas fluorescentes, nas pilhas e nas baterias de carros.Partculas carregadas aprisionadas no cinturo de Van Allen se deslocam acima da atmosfera, de um lado para outro entre os polos norte e sul magnticos da Terra.Vento solar: Enormes correntes de prtons, eltrons e ons se deslocam radialmente para fora do Sol.

2Corrente Eltrica (2)Nem todas as cargas em movimento constituem uma corrente eltrica:Os eltrons livres (eltrons de conduo) em um segmento isolado de fio de cobre esto em movimento aleatrio com velocidades da ordem de 106 m/s. Se passarmos um plano hipottico atravs desse fio, eltrons de conduo passam atravs deste plano a uma taxa de vrios bilhes por segundo. Mas no h nenhum transporte resultante de carga, portanto nenhuma corrente atravs do fio.O fluxo de gua atravs de uma mangueira de jardim representa o fluxo dirigido de cargas positivas (prtons da molcula de gua) a uma taxa que pode chegar a vrios milhes de Coulombs por segundo. No entanto, no h nenhum transporte resultante de cargas, pois existe um fluxo concomitante de cargas negativas (os eltrons nas molculas) exatamente na mesma quantidade, movendo-se exatamente na mesma direo e sentido.

3Corrente Eltrica (3)4

qqUnidade de Corrente Eltrica (1)No SI, a unidade de corrente o ampre (A):1 A = 1 C/s

Esta uma homenagem a Andr-Marie Ampre (Lyon, 20 de janeiro de 1775 Marselha, 10 de junho de 1836): fsico, filsofo, cientista e matemtico francs que deu importantes contribuies para o estudo do eletromagnetismo. 5

O Sentido da Corrente Eltrica (1)Por conveno, considera-se que o sentido da corrente aquele em que partculas carregadas positivamente seriam foradas a se moverem pelo campo eltrico presente.Em um circuito, os portadores de carga positiva se afastariam do terminal positivo da bateria em direo ao terminal negativo.Esta conveno foi estabelecida antes que fosse conhecido que os portadores de cargas livres em metais eram eltrons livres.6Movimento dos Eltrons Livres (1)O movimento dos eltrons livres em um metal semelhante ao de molculas em um gs, como o ar.No ar parado, temperatura ambiente, as molculas do gs se movem com grandes velocidades (~500 m/s) devido energia trmica, mas a velocidade mdia delas zero.Quando h uma brisa, as molculas de ar tm uma pequena velocidade mdia, chamada velocidade de deriva, no sentido da brisa, superposta aos seus movimentos aleatrios a altas velocidades.Da mesma forma, quando no h campo eltrico aplicado, a velocidade mdia de todos os eltrons livres em um metal zero, mas quando h um campo eltrico, a velocidade mdia no zero devido s pequenas velocidades de deriva dos eltrons livres.

7Corrente em um Condutor (1)8Efeitos da Corrente Eltrica (1)A passagem da corrente eltrica atravs dos condutores acarreta diferentes efeitos, dependendo da natureza do condutor e da intensidade de corrente. comum dizermos que a corrente eltrica tem quatro efeitos principais:Fisiolgico;Trmico (joule);Qumico;Magntico.9Efeitos da Corrente Eltrica (2)Efeito Fisiolgico (1)Ocorre quando da passagem da corrente eltrica por organismos vivos. Neste caso, diz-se que houve um choque eltrico.A corrente eltrica age diretamente no sistema nervoso, provocando contraes musculares. Os seguintes fatores determinam a gravidade do choque eltrico:Percurso da corrente eltrica;Caractersticas da corrente eltrica;Resistncia eltrica do corpo humano.

Os choques eltricos de maior gravidade so aqueles em que a corrente eltrica passa pelo corao.10

Efeitos da Corrente Eltrica (3)Efeito Fisiolgico (2)O valor mnimo de intensidade de corrente que se pode perceber 1 mA, o qual provoca sensao de formigamento leve.Com uma corrente de intensidade de 10 mA, a pessoa j perde o controle dos msculos, sendo difcil abrir a mo e livrar-se do contato.O valor mortal est compreendido entre 10 mA e 3 A, aproximadamente. Nesta faixa de valores, a corrente, atravessando o trax, atinge o corao com intensidade suficiente para causar a fibrilao ventricular.A fibrilao ventricular a contrao disritimada do corao que, no possibilitando desta forma a circulao do sangue pelo corpo, resulta na falta de oxignio nos tecidos do corpo e no crebro.11Efeitos da Corrente Eltrica (4)Efeito Trmico (1)Tambm conhecido como efeito Joule causado pelo choque dos eltrons livres contra os tomos do retculo cristalino dos condutores.Devido a estes choques, os tomos passam a vibrar mais intensamente. E, quanto maior for a vibrao dos tomos, maior ser a temperatura do condutor.Assim, o que se observa externamente o aquecimento do condutor.Este efeito aproveitado com frequncia em aparelhos tais como o ferro eltrico de passar roupa, os chuveiros eltricos, torradeiras, secadores de cabelo, etc.12Efeitos da Corrente Eltrica (5)Efeito Qumico (1)Corresponde a determinadas reaes qumicas que ocorrem quando a corrente eltrica atravessa solues eletrolticas. muito aplicado, por exemplo, no recobrimento de metais: niquelao, cromao, prateao, etc.13Efeitos da Corrente Eltrica (6)Efeito Magntico (1)Efeito que decorre do fato de que cargas em movimento geram campos magnticos em torno de si.Assim, na regio em torno de uma corrente, tem-se um campo magntico, o que pode ser constatado, por exemplo, com o uso de uma bssola.Esse um efeito fsico muito importante da corrente eltrica que ser estudado posteriormente.14Resistncia (1)15Resistncia (2)16

Georg Simon Ohm (Erlangen, 16 de Maro de 1789 Munique, 6 de Julho de 1854) foi um fsico e matemtico alemo.Entre 1826 e 1827, Ohm desenvolveu a primeira teoria matemtica da conduo elctrica nos circuitos.Primeira Lei de Ohm (1)A essncia da Lei de Ohm que:Um dispositivo obedece Lei de Ohm quando a resistncia do dispositivo independe da intensidade e da polaridade da diferena de potencial aplicada.Neste caso, a corrente atravs do dispositivo sempre diretamente proporcional diferena de potencial aplicada ao mesmo.17Primeira Lei de Ohm (2)Se construirmos o grfico V x I para um condutor hmico, obteremos uma reta passando pela origem e a inclinao deste grfico fornece o valor da resistncia R do condutor.Se o condutor no obedecer lei de Ohm, o grfico V x I no ser retilneo, podendo apresentar diversos aspectos, dependendo da natureza do condutor.

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Segunda Lei de Ohm (1)19

Resistncia e Resistividade (1)A resistncia uma propriedade de um objeto.

A resistividade uma propriedade de um material.

Obs. A resistividade depende da temperatura. No caso dos condutores aumenta medida que a temperatura aumenta, enquanto que, nos semicondutores, diminui medida que a temperatura aumenta.20

Resistncia e Resistividade (2)O melhor condutor eltrico conhecido ( temperatura ambiente) a prata. Este metal, no entanto, excessivamente caro para o uso em larga escala. O cobre vem em segundo lugar na lista dos melhores condutores, sendo amplamente usado na confeco de fios e cabos condutores. Logo aps o cobre, encontramos o ouro que, embora no seja to bom condutor como os anteriores, devido sua alta estabilidade qumica (metal nobre) praticamente no oxida e resiste a ataques de diversos agentes qumicos, sendo assim empregado para banhar contatos eltricos. O alumnio, em quarto lugar, trs vezes mais leve que o cobre, caracterstica vantajosa para a instalao de cabos em linhas de longa distncia.21

Condutncia e Condutividade (1)22

Condutncia e Condutividade (2)23Resistividade X Temperatura (1)A resistividade de um material varia com a temperatura.Para variaes de temperatura de at 4000C pode-se admitir como linear a variao da resistividade com a temperatura.Nestas condies, a resistividade a uma temperatura T dada por: = 0.[1 + .(T T0)]onde:0 a resistividade do material temperatura T0 (200C o valor mais utilizado para T0) um coeficiente que depende da natureza do material, denominado coeficiente de temperatura.24Resistividade X Temperatura (2)Para um resistor constitudo de um determinado material de resistividade temperatura T e 0 temperatura T0, podemos escrever para suas resistncias eltricas, nas temperaturas T e T0, respectivamente, R= L/A e R0= 0L/A.No estamos considerando aqui variaes do comprimento L e da rea da seo transversal A com a temperatura, pois elas podem ser desprezadas quando comparadas com a prpria variao da resistividade com a temperatura.Multiplicando ambos os membros da igualdade: = 0.[1 + .(T T0)]por L/A, temos:R = R0.[1 + .(T T0)]

25Resistividade X Temperatura (3)A resistividade dos metais puros aumenta com o aumento da temperatura, consequentemente tambm aumenta a resistncia eltrica de resistores constitudos destes metais.Com o aquecimento, ocorre um aumento do estado de vibrao das partculas que constituem o condutor e isso dificulta a passagem de corrente eltrica.Por outro lado, o aquecimento tambm provoca um aumento no nmero de eltrons livres, responsvel pela conduo de eletricidade.Para os metais puros, o primeiro efeito (aumento do estado de vibrao das partculas do condutor) predomina sobre o segundo (aumento no nmero de eltrons livres).26Resistividade X Temperatura (4)H ligas metlicas para as quais os dois efeitos praticamente se compensam. Para estas ligas, a resistividade eltrica praticamente no varia com a temperatura. o caso da manganina e do constantan, que so ligas de cobre, nquel e mangans utilizadas para a construo de resistores.Para a grafite o segundo efeito predomina sobre o primeiro e, portanto, sua resistividade diminui com o aumento da temperatura.Os metais puros possuem coeficientes de temperatura positivos; as citadas ligas especiais possuem coeficientes de temperatura praticamente nulos e o coeficiente de temperatura da grafite negativo.27Resistores (1)Resistores so componentes que tm por finalidade oferecer uma oposio passagem de corrente eltrica, atravs de seu material. A essa oposio damos o nome de resistncia eltrica, que possui como unidade o ohm. Causam uma queda de tenso em alguma parte de um circuito eltrico, porm jamais causam quedas de corrente eltrica. Isso significa que a corrente eltrica que entra em um terminal do resistor ser exatamente a mesma que sai pelo outro terminal.

Representao simblica:

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Resistores (2)29

Resistores (3)Os resistores so utilizados para:Transformar energia eltrica em energia trmica (dissipar energia eltrica). Ex: Filamentos de tungstnio das lmpadas eltricas incandescentes; fios de certas ligas metlicas (como nicromo, liga de nquel com cromo), enrolados em hlice cilndrica, utilizados em chuveiros, torneiras eltricas, secadores de cabelo, etc.Resistores utilizados para limitar a intensidade da corrente eltrica que passa por determinados componentes eletrnicos no tm a finalidade de dissipar energia eltrica, embora isso acontea inevitavelmente. Estes so comumente constitudos de um filme de grafite depositado de modo contnuo sobre suporte cermico ou enrolado em forma de faixas helicoidais.30Resistores - Cdigo de Cores (1)Nos resistores comerciais, o valor da resistncia eltrica pode vir impresso no corpo do resistor ou indicado por meio de faixas coloridas.Essas faixas obedecem a um cdigo que permite determinar o valor da resistncia, obedecendo seguinte correspondncia numrica:

As faixas devem ser lidas sempre da extremidade para o centro, segundo o seguinte critrio:1a Faixa: Indica o primeiro algarismo do valor da resistncia eltrica.2a Faixa: Indica o segundo algarismo do valor da resistncia eltrica.3a Faixa: Indica o nmero de zeros que devem ser acrescentados direita dos dois algarismos anteriores.

31CorPretoMarromVermelhoLaranjaAmareloVerdeAzulVioletaCinzaBrancoAlgarismo0123456789Resistores - Cdigo de Cores (2)Pode ainda existir uma quarta faixa para indicar a impreciso ou tolerncia do valor da resistncia: Se esta for prateada a impreciso de 10%; se for dourada de 5% e, se no existir, pressupe-se uma tolerncia de 20% no valor da resistncia eltrica, para mais ou para menos.

Exemplo:

32CorPretoMarromVermelhoLaranjaAmareloVerdeAzulVioletaCinzaBrancoAlgarismo0123456789

Efeito Joule (1)Um resistor transforma energia eltrica em energia trmica.A potncia eltrica dissipada no resistor dada por:P = ViMas como V = Ri, ento tem-se:P = R i2 ou P = V2/RLembrando que a potncia dissipada energia dissipada por intervalo de tempo, ento a energia eltrica transformada em trmica ao fim de um intervalo t :P t = R i2 t

33Lei de Joule: A energia eltrica dissipada em um resistor num dado intervalo de tempo t diretamente proporcional ao quadrado da intensidade da corrente eltrica que o percorre.Combinaes de Resistores (1)A anlise de um circuito pode ser, muitas vezes, simplificada substituindo-se uma combinao de dois ou mais resistores por um nico resistor equivalente que tenha a mesma corrente e a mesma queda de potencial que a combinao de resistores.

Duas combinaes bsicas entre resistores so:Associao em paralelo.Associao em srie.

34Resistores em Srie (1)Na associao em srie todos os resistores so percorridos pela mesma corrente eltrica. Os resistores so ligados um em seguida do outro, existindo apenas um caminho para a corrente eltrica. Observe a figura:

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Resistores em Srie (2)A queda de potencial nos trs resistores a soma da queda de potencial nos resistores individuais:V = V1+V2+V3Assim:IReq = IR1 + IR2 + IR3

Req = R1 + R2 + R3

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Resistores em Srie (3)37Resistores em Paralelo (1)Na associao em paralelo, um conjunto de resistores so ligados de maneira a terem todos a mesma diferena de potencial (ddp). Nesta associao existem dois ou mais caminhos para a corrente eltrica, e desta maneira, os resistores no so percorridos pela corrente eltrica total do circuito. Observe a figura:

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Resistores em Paralelo (2)A corrente i que atravessa o circuito igual a soma das correntes nos trs ramos:I = I1+I2+I3A queda de potencial em cada resistor est associada corrente que o atravessa por:I1=V/R1; I2=V/R2; I3=V/R3

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Resistores em Paralelo (3)40Reostato (1)O reostato (resistncia varivel) um dispositivo que possibilita a variao da resistncia de um circuito eltrico podendo-se aumentar ou diminuir seu valor em funo da necessidade de alterao da intensidade da corrente no circuito. Os reostatos (muitas vezes chamados de potencimetros) podem ser de dois tipos:Reostato de variao contnua (de cursor).Reostato de variao descontnua (de pontos).

41Reostato (2)1. Reostato de variao contnua (reostato de cursor)- Construdo de forma a apresentar resistncia que pode variar seu valor continuamente entre dois pontos desde zero at um valor mximo pr-determinado. constitudo, basicamente, por um condutor de determinado comprimento e um cursor que se move ao longo e em contato com o condutor. Assim, variando-se a posio do cursor, varia-se o comprimento do condutor e, portanto, a sua resistncia eltrica de acordo com a segunda lei de Ohm.42

Reostato (3)1. Reostato de variao descontnua (reostato de pontos) O reostato de variao descontnua somente pode assumir determinados valores decorrentes do fato de sua construo ser feita a partir de um conjunto de resistores com resistncias bem determinadas. 43

constitudo de vrios resistores R1, R2, R3, ligados em srie, e mais uma haste metlica a. Uma extremidade do circuito ligada ao ponto A e a outra ao ponto E. Colocando-se a haste a na posio AE a corrente no passa pelo reostato. Na posio BE, a corrente passa s pela resistncia R1; na posio CE a corrente passa pelas resistncias R1 e R2 que esto em srie; ento fica intercalada no circuito a resistncia R1+ R2. Na posio DE intercalada no circuito a resistncia R1+ R2+ R3.Reostato (4)44

Reostato (5)Aplicao: Como um reostato indica a quantidade de gasolina presente no tanque de um automvel.45

Ponte de Wheatstone (1)A ponte de Wheatstone um esquema de montagem de elementos eltricos que permite a medio do valor de uma resistncia eltrica desconhecida.O circuito foi desenvolvido por Samuel Hunter Christie em 1833, porm foi Charles Wheatstone quem ficou famoso com a montagem, tendo-o descrito dez anos mais tarde.46

Sir Charles Wheatstone (Gloucester, 6 de fevereiro de 1802 Paris, 19 de outubro de 1875) foi um cientista britnico.Ponte de Wheatstone (2)O circuito composto por uma fonte de tenso, um Galvanmetro e uma rede de quatro resistores, sendo trs destes conhecidos.Sejam R1 a resistncia a ser medida, R3 e R4 resistores dos quais se conhece a resistncia, ou pelo menos, a razo entre elas, e R2 um reostato.Dois ns do losango (A e C) so ligados ao circuito que contm o gerador. Aos outros dois ns (B e D) est ligado o galvanmetro G.47

Ponte de Wheatstone (3)Ajusta-se o valor de R2 de modo que o Galvanmetro no acuse passagem de corrente eltrica (ig = 0) .Isto ocorrer quando VB = VD.A ponte est em equilbrio quando os pontos B e D esto a um mesmo potencial. Nesta situao:VA VB = VA VD e VB VC = VD VC VA VB = i . R4VA VD = i . R1VB VC = i . R3VD VC = i . R2 48

ii'i'iiiR1 R3 = R4 R2Curto Circuito (1)Provoca-se um curto-circuito entre dois pontos de um circuito quando esses pontos so ligados por um condutor de resistncia desprezvel.Abaixo, entre os pontos A e B tem-se um aparelho eltrico percorrido por corrente de intensidade I. Ligando-se um condutor de resistncia desprezvel entre esses pontos (em paralelo ao aparelho), provoca-se um curto-circuito entre A e B.

Pela Lei de Ohm, temos:VA VB = R . I = 0 VA VB = 0 VA = VB

Os pontos A e B, de mesmo potencial, so considerados coincidentes.49IABIA (VA)B (VB)R = 0IGerador (1)Gerador eltrico o aparelho que realiza a transformao de uma forma qualquer de energia em energia eltrica.Alguns exemplos so:Geradores qumicos: Transformam energia qumica em eltrica. Exemplos: baterias de acumuladores e pilhas secas.Geradores mecnicos: Nas usinas hidreltricas a energia mecnica de uma queda dgua convertida em energia eltrica.50

Gerador (2)Um gerador possui dois polos: um polo negativo, que corresponde ao terminal de potencial eltrico menor, e um polo positivo, correspondendo ao terminal de potencial eltrico maior.Considerando o sentido convencional da corrente eltrica (movimento das cargas positivas), o fornecimento de energia (qumica, mecnica) far com que estas cargas se movam do polo negativo para o polo positivo, elevando assim a energia potencial eltrica das cargas.

Verifica-se experimentalmente que a potncia eltrica gerada por um gerador diretamente proporcional intensidade da corrente eltrica que o atravessa:Potg = E . ionde:E chamada fora eletromotriz (fem) do gerador51Gerador (3)A experincia revela que um gerador em funcionamento normal no lana no circuito externo toda a potncia eltrica por ele gerada.Isso ocorre porque no interior do gerador a corrente eltrica passa por condutores que dissipam uma parte da potncia eltrica. Considera-se que esses condutores tm uma resistncia eltrica r, que chamada de resistncia interna do gerador.

Assim, um gerador apresenta duas constantes caractersticas, independentes do circuito ao qual esteja ligado: a sua fem (medida em volts) e a sua resistncia interna (medida em ohms).

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Gerador (4)O E, que a fora eletromotriz a diferena de potencial do gerador quando ele no est ligado ao circuito, ou seja, para um gerador em aberto temos que V = E. Quando o ligamos a um circuito, teremos a diferena de potencial V menor que a fora eletromotriz E, pois h uma perda na resistncia interna do mesmo:V = E - rique a denominada equao do gerador.53

Circuito Simples Lei de Pouillet(1)54

VVReceptores Fora contra-eletromotriz (1)H aparelhos capazes de receber a energia eltrica e transform-la em outras formas de energia que no sejam exclusivamente a energia trmica.Alguns exemplos so:Motores eltricos: Transformam energia eltrica em mecnica. Exemplos: Liquidificador, batedeira, furadeira, etc.Acumuladores: Transformam energia eltrica em energia qumica.

55Receptor eltrico o aparelho que transforma energia eltrica em outra forma de energia que no seja exclusivamente a energia trmica.Receptores Fora contra-eletromotriz (2)Em funcionamento normal o receptor apresenta duas constantes caractersticas, independentemente do circuito a que estiver ligado: a fcem E (em volts) e a resistncia interna r (em ohms).Nos receptores o sentido da corrente do potencial maior para o menor (polo positivo para o negativo).A representao dos receptores feita do mesmo modo que a dos geradores, diferindo apenas quanto ao sentido da corrente eltrica i.

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Receptores Fora contra-eletromotriz (3)A equao do receptor :V = E + ri

Para o funcionamento do receptor necessrio que se estabelea uma diferena de potencial (ddp) V entre os seus terminais. Parte dela dissipada internamente (queda hmica devido a resistncias internas do aparelho)A outra parte transformada em energia mecnica (ou outras formas): fora contra-eletromotriz (fcem) simbolizada por E'.

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Circuito Gerador-Receptor (1)58

Circuito Gerador-Receptor-Resistor (1)59

Redes Eltricas (1)A Lei de Pouillet permite que se determine a intensidade de corrente em circuitos simples.

Quando o circuito no pode ser reduzido a um circuito simples, para a determinao de todas as intensidades de corrente eltrica recorre-se s chamadas Leis de Kirchhoff: Lei dos ns e Lei das malhas.

60Kirchhoff (1)Gustav Robert Kirchhoff (Knigsberg, 12 de maro de 1824 Berlim, 17 de outubro de 1887) foi um fsico alemo. autor de duas leis fundamentais da teoria clssica dos circuitos eltricos.Foi ele quem props o nome de "radiao do corpo negro" em 1862. Suas contribuies cientficas foram principalmente no campo dos circuitos eltricos, na espectroscopia, na emisso de radiao dos corpos negros e na teoria da elasticidade (modelo de placas de KirchhoffLove).

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Leis de Kirchhoff (1)Ns: Pontos nos quais a corrente eltrica se divide.Exemplo: Na rede eltrica abaixo so ns b e e.

Ramos: Trechos do circuito entre dois ns consecutivos.Exemplo: Na rede eltrica abaixo os ramos so trs: be, bcde, bafe.

Malhas: Qualquer conjunto de ramos formando um percurso fechado.Exemplo: Na rede eltrica abaixo as malhas so trs: abefa, bcdeb, abcdefa.

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Leis de Kirchhoff (2)1 Lei de Kirchhoff (Lei das Correntes ou Leis dos Ns)Em um n, a soma das correntes eltricas que entram igual soma das correntes que saem, ou seja, um n no acumula carga.

Isto devido ao Princpio da Conservao da Carga Eltrica, o qual estabelece que num ponto qualquer, a quantidade de carga eltrica que chega deve ser exatamente igual quantidade que sai.

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Leis de Kirchhoff (3)2 Lei de Kirchhoff (Lei das Tenses ou Lei das Malhas)A soma algbrica das variaes de potencial na travessia completa de qualquer malha em um circuito nula.

Esta lei uma consequncia do fato de que o campo eltrico conservativo.

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Leis de Kirchhoff (4)Regra da Resistncia: Para um movimento atravs de uma resistncia no sentido da corrente, a variao de potencial iR e, no sentido contrrio, +iR.

Regra da FEM: Para um movimento atravs de um dispositivo de fem ideal no sentido da seta da fem (isto , do seu terminal negativo para o seu terminal positivo), a variao de potencial +E e, no sentido contrrio, - E.

65Potncia em Circuitos (1)Consideremos um circuito formado por uma bateria B conectado por fios a um dispositivo condutor no especificado (que poderia ser um resistor, uma bateria recarregvel, um motor, ou qualquer outro dispositivo):A bateria mantm uma ddp e intensidade V entre os seus prprios terminais, portanto tambm entre os terminais do dispositivo, com um potencial maior no terminal a do que no terminal b.66+ab-iiiiiiBPotncia em Circuitos (2)Como existe um percurso condutor externo, uma corrente constante i produzida no circuito, dirigida do terminal a para o b.A quantidade de carga dq que se move entre esses terminais no intervalo dt igual a idt.Esta carga se move por meio de um decrscimo de potencial de intensidade V, portanto sua energia eltrica diminui em intensidade da seguinte quantidade:dU = dq V = i dt V67+ab-iiiiiiBPotncia em Circuitos (3)dU = dq V = i dt VO princpio da conservao de energia nos diz que a reduo da energia potencial eltrica de a para b acompanhada de uma transferncia de energia para alguma outra forma.A potncia P associada a esta transferncia a taxa de transferncia dU/dt, que :P = i VEsta potncia a taxa com que se transfere energia da bateria para o dispositivo no especificado.68+ab-iiiiiiBPotncia em Circuitos (4)Se o dispositivo for:Um motor: A energia se transfere sob a forma de energia mecnica;Um acumulador que esteja sendo carregado: A energia se transfere sob a forma de energia qumica armazenada no acumulador;Um resistor: A energia se transfere para a energia trmica interna, tendendo a aumentar a temperatura do resistor.69+ab-iiiiiiBUnidade de Potncia (1)No SI, a unidade de potncia o watt (W) que equivale ao volt-ampre:1 VA = (1 J/C) (1 C/s) = (1 J/s) = 1 W

James Watt (Greenock, Esccia, 19 de Janeiro de 1736 Heathfield Hall, Inglaterra, 25 de Agosto de 1819) foi um matemtico e engenheiro escocs.Construtor de instrumentos cientficos, destacou-se pelos melhoramentos que introduziu no motor a vapor, que se constituram num passo fundamental para a Revoluo Industrial.70

Efeito Joule (1)Para um resistor ou algum outro dispositivo com resistncia R, podemos combinar a equao:P = iV e R = V/ipara obtermos para a taxa de dissipao de energia eltrica devido resistncia:P = i2R ouP = V2/RNeste caso, a energia potencial eltrica aparece como energia trmica no resistor.

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Este o chamado efeito Joule, em homenagem a James Prescott Joule (Salford, 24 de dezembro de 1818 Sale, Trafford, 11 de outubro de 1889), fsico britnico que estudou o fenmeno em 1840.