Capítulo 2 Circuitos Resistivos

Transcrição

1 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Caítulo Crcutos esstos

2 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP. Le de Ohm esstor: qualquer dsosto que exbe somete uma resstêca. a resstêca está assocada ao úmero de colsões dos elétros com os átomos do codutor, quado uma correte flu or este dsosto. Símbolo: 0 Udade da resstêca : ohm [Ω] olt/amère

3 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Le de Ohm: A tesão sobre um resstor é dretamete roorcoal à correte que o atraessa. Se é costate, a equação acma é uma lha reta: θ taθ Portato, é chamado de resstor lear.

4 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP A correte etra o resstor elo termal com otecal mas eleado e sa elo termal de otecal mas baxo. Como as cargas são trasortadas elo resstor do otecal mas alto ara o mas baxo, a erda de eerga or carga q (eerga q) é dssada elo resstor a forma de calor. Potêca statâea elocdade que a eerga é dssada: ( t) ( t) ( t) ( t) ( t)

5 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP ráfco da otêca statâea: (t) ( ) t ( t) ( t) (t) ou (t) Codção de assdade: ( t) ( t) w t dt 0 (t) 0 é um elemeto asso!

6 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Obseração: Le de Ohm: Potêca omal (wattagem omal) de um resstor: máxma otêca que o resstor ode dssar sem se dafcar or excesso de calor. Codutâca : Udade: semes (S) amère/olt mho

7 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Le de Ohm: Potêca statâea: ( t) ( t) ( t) ( t) ( t) Termos: Curto crcuto: 0 [ohm] Crcuto aberto: [ohm]

8 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP. Les de Krchhoff Crcuto de arâmetros cocetrados: elemetos coectados or codutores deas (resstêca ula), eerga erete ou cocetrada teramete detro de cada elemeto do crcuto. ó ó ó 4 ó 3

9 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Le de Krchhoff das corretes: a) A soma algébrca das corretes que chegam em um ó é gual a zero. b) A soma algébrca das corretes que saem de um ó é gual a zero. c) A soma das corretes que chegam em um ó é gual à soma das corretes que saem deste ó. a) ( ) ( 3 ) 4 0 b) ( ) 3 ( 4 ) 0 c) º de corretes o ó.

10 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Le de Krchhoff das tesões: A soma algébrca das tesões ao logo de um ercurso fechado de um crcuto é zero ou º de tesões o ercurso fechado.

11 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Exemlo: 4 A A A a b x 5 Ω 0 V 3 d c ó a: ó b: ó c: ó d: x A [ A] [ V] x x [ A] [ A] ( ) 4 [ A] 3 0 x 5 Le de Ohm

12 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Le de Krchhoff das corretes geeralzada: A soma algébrca das corretes que etram em uma suerfíce fechada é gual zero. a b d c

13 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.3 esstêca em Sére e Dsão de Tesão s s ( ) s s s

14 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Exemlo: V 8 Ω 4 Ω 8 4 [ A] [ V] [ V]

15 DECOMFEECUICAMP EA53 Crcutos Elétrcos I Potêcas statâeas absordas or e : ( ) ( ) Potêca total absorda: ote que a otêca etregue ela fote de tesão é gual a otêca dssada elos resstores rcío da coseração de otêca (teorema de Tellege).

16 DECOMFEECUICAMP EA53 Crcutos Elétrcos I eeralzação ara resstores em sére: L L L s L s,,, L s,,, L s s Potêca statâea sobre : Potêca total dssada:

17 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.4 esstêcas em Paralelo e Dsão de Correte ( )

18 DECOMFEECUICAMP EA53 Crcutos Elétrcos I Em termos de resstêcas:

19 DECOMFEECUICAMP EA53 Crcutos Elétrcos I Potêca total absorda: ote que a otêca etregue ela fote de correte é gual a otêca dssada elos resstores rcío da coseração de otêca (teorema de Tellege). ( ) ( ) Potêcas statâeas absordas or e : ( ) ( )

20 DECOMFEECUICAMP EA53 Crcutos Elétrcos I eeralzação ara resstores em aralelo baseada as codutâcas: L L L L,,, L,,, L Potêca statâea sobre : Potêca total dssada:

21 DECOMFEECUICAMP EA53 Crcutos Elétrcos I eeralzação ara resstores em aralelo baseada as resstêcas:,,, L

22 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Exemlo: Calcule a resstêca equalete sta ela fote e a correte. f Ω 4 Ω 0 V 90 Ω Ω 4 Ω 4 Ω 8 Ω 4 4 Ω Ω Ω Ω Ω Ω Correte : f A

23 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Correte : f Ω 4 Ω 0 V 90 Ω Ω 4 Ω 4 Ω 8 Ω Correte que sa da fote: f A Queda de tesão sobre resstor de Ω: f V Queda de tesão sobre resstor de 90 Ω: V Correte : , A

24 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.5 Exemlos de Aálse.5. Ecotrar, e ab. 0 Ω 30 Ω a 0 Ω 30 Ω a 30 V 0 V 50 Ω 30 V 0 V 50 Ω 0 V 00 Ω b b Alcado le de Krchhoff ara tesão e le de Ohm: , 3 [ V] , [ A] ab , , 8 [ V]

25 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.5. Prcío da coseração de otêca 0 Ω 30 Ω a absore otêca 30 V 0 V 50 Ω 0Ω 30Ω 0 0, 30 0, 0, 0,3 [ W] [ W] b otêca absorda: otêca forecda: 0V 30V 0 0, 30 0, 3 [ W] [ W] 50Ω 50 0, 0,5 [ W] 3 0, 0,3 0,5 Portato, a otêca etregue ao crcuto é gual a otêca absorda.

26 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.5.3 Calcular e e erfcar o rcío da coseração de otêca 0 se(πt) [A] 0,0 S 0,0 S 5 [A] 0,07 S Le de Krchhoff o ó sueror: 0se ( πt) 0,0 0,0 5 0,07 ( πt ) 0se 0, 5 00se 0 ( πt ) 50 [ V] [ ( πt ) 50] se( π ) [ A] 0,0 0,0 00se t

27 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Coseração de otêca: 0 se(πt) [A] 0,0 S 0,0 S 5 [A] 0,07 S 0 se(πt) [A] 0, S 5 [A] Potêca absorda elos resstores: absorda Potêca das fotes: fotes [ ( ) ] 00se πt se ( πt) 000se( π ) 50 [ W] 0, t [ 00se( πt ) 50] 0se( πt) [ W] [ 00se( πt ) 50] 5 [ W] ( πt) 000se( π ) 50 [ W] 000se t

28 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.5.4 Calcular e e otêca etregue ela fote. Ω Ω a c 4 Ω 4 8 [ Ω] 30 V 6 Ω 6 Ω 8 Ω [ Ω] [ Ω] correte : a b d eq [ Ω] [ Ω] 30 V eq 0 Ω [ A] otêca etregue ela fote: b [ W]

29 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Cálculo de e : Ω Ω a c 4 Ω Ω a 30 V 6 Ω 6 Ω 8 Ω 30 V 4 8 Ω Ω Ω b a d c b [ V] 30 V 6 Ω 3 4 Ω b [ V] d , 6 [ V] [ A]

30 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.5.5 Calcular. I 3 Ω 6 Ω [A] 6 Ω 3 Ω 4 Ω 6 Ω eq [ Ω] eq 3 [ Ω] Dsão de correte: I 3 Ω [A] Ω 3 Ω 3 6 [ A] [ A]

31 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.6 Amerímetros, Voltímetros e Ohmímetros São exemlos de alcações de dsores de tesão e de correte. Mudo deal: amerímetro deal mede a correte que flu or seus termas e areseta tesão ula sobre os mesmos. oltímetro deal mede a tesão etre seus termas e areseta correte ula elos mesmos. ohmímetro deal mede a resstêca coectada etre seus termas e etrega otêca ula ao resstor. Mudo real: tesão, correte e otêca ão ulas.

32 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Amerímetro oular: dsosto mecâco, meddor de D Arsoal. costtuído de boba elétrca susesa etre os ólos de um mã ermaete. correte cotíua rooca a rotação roorcoal da boba. boba lgada a um otero e uma escala. correte de fm de escala I FS : 0 µa a 0 ma. Dsosto equalete do Meddor de D Arsoal: M M alor baxo meddor deal

33 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Crcuto ara medr a correte acma de I FS : FS M M I FS usado ara reduzr a correte que flu elo meddor. I FS M FS M IFS FS IFS

34 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Voltímetro: S M M A tesão de fm de escala FS ocorre quado a correte do meddor é I FS. FS sifs M IFS 0 s I FS FS M Sesbldade de correte: Ω V omal s FS M s FS

35 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP Ohmímetro: E S M x M E x s M 0 x E s M Selecoamos E e s tal que, se x 0 etão I FS, logo temos: Assm, I FS s E M I FS x s ( ) M

36 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP.7 esstores eas

37 EA53 Crcutos Elétrcos I DECOMFEECUICAMP