Chapter 27 Circuitos. os portadores de carga a uma diferença de potencialε.

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1 Chapter 27 Circuitos Para produzir uma corrente estável, precisamos de uma bomba de cargas, um dispositivo que, realizando trabalho sobre os portadores de carga, mantenha uma diferença de potencial entre dois terminais. Um dispositivo desse tipo e chamado de fonte de tensão ou simplesmente fonte. Dizemos que uma fonte de tensão produz uma força eletromotrizε, o que significa que submete os portadores de carga a uma diferença de potencialε.

2 Uma fonte muito útil e abateria, usada para alimentar uma grande variedade de máquinas, de relógios de pulso a submarinos. A fonte mais importante na vida diária, porém, e o gerador de eletricidade, que, através de ligações elétricas (fios) a partir de uma usina de energia elétrica, cria uma diferença de potencial nas residências e escritórios. As células solares, presentes nos painéis em forma de asa das sondas espaciais, também são usadas para gerar energia em localidades remotas do nosso planeta. Fontes menos conhecidas são as células de combustível dos ônibus espaciais e as termopilhas que fornecem energia elétrica para algumas naves espaciais e para estações remotas na Antártica e outros locais. Nem todas as fontes são artificiais: organismos vivos, como enguias elétricas e até seres humanos e plantas, são capazes de gerar eletricidade.

3 Trabalho, Energia e Força Eletromotriz A força eletromotriz de uma fonte e o trabalho por unidade de carga que a fonte realiza para transferir cargas do terminal de baixo potencial para o terminal de alto potencial.

4 Fonte de Tensão Ideal e Real A diferença de potencial entre os terminais de uma fonte ideal e sempre igual a força eletromotriz da fonte. Quando a fonte real conduz uma corrente, porém, a diferença de potencial é menor que a força eletromotriz.

5 Cálculo da Corrente em um circuito de uma Malha REGRA DAS MALHAS A soma algébrica das variações de potencial encontradas ao percorrer uma malha fechada e sempre zero. (Lei das Malhas de Kirchhoff)

6 i i R movimento R movimento V = -ir V = + ir REGRA DAS RESISTÊNCIAS Quando atravessamos uma resistência no sentido da corrente, a variação do potencial e -ir; Quando atravessamos uma resistência no sentido oposto, a variação e +ir movimento V movimento V = +E = -E REGRA DAS FONTES Quando atravessamos uma fonte ideal do terminal negativo para o positivo, a variação do potencial e +ε; Quando atravessamos uma fonte no sentido oposto, a variação e -ε.

7 Outros Circuitos de uma Malha REGRA DAS MALHAS A soma algébrica das variações de potencial encontradas ao percorrer uma malha fechada e sempre zero.

8 Outros Circuitos de uma Malha: Série Quando uma diferença de potencial V e aplicada a resistências ligadas em série, a corrente i e a mesma em todas as resistências e a soma das diferenças de potencial das resistências e igual a diferença de potencial aplicada V.

9 Diferença de Potencial entre Dois Pontos

10 Potencial e Aterramento

11 Circuitos com Mais de uma Malha Nó - Num circuito, um nó é qualquer ponto do circuito em que dois ou mais terminais se liguem. Podem ser terminais de elementos de circuito como resistores, capacitores etc. ou mesmo fios de ligação. A restrição imposta é que sejam dois ou mais. Ramo - O único caminho entre dois nós consecutivos é chamado um ramo. Ao longo de um ramo a corrente não muda. Malha - Uma malha é qualquer caminho fechado seguido sobre ramos de um circuito.

12 Circuitos com Mais de uma Malha REGRA DOS NÓS A soma das corrente que entram em um nó é igual à soma das correntes que saem do nó. (Lei de nós de Kirchhoff)

13 Circuitos com Mais de uma Malha: Paralelo Quando uma diferença de potencial V é aplicada a resistências ligadas em paralelo, todas as resistências são submetidas à mesma diferença de potencial V. Resistências ligadas em paralelo podem ser substituídas por uma resistência equivalente R eq com a mesma diferença de potencial V e a mesma corrente total i que as resistências originais = + + R R R R eq 1 2 3

14 Amperímetro e Voltímetro O instrumento usado para medir correntes é chamado de amperímetro. Para medir a corrente em um fio, em geral precisamos desligar ou cortar o fio e introduzir o amperímetro no circuito (ligação em série) para que a corrente passe pelo aparelho. O instrumento usado para medir diferenças de potencial e chamado de voltímetro. Para medir a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito, ligamos os terminais do voltímetro a esses pontos(ligação em paralelo) sem desligar nem cortar nenhum fio do circuito.

15 Processo de carga do capacitor Circuitos RC

16 Circuitos RC Processo de DEScarga do capacitor q o q O t

17 Cap. 27 3, 5, 11, 15, 17, 19, 25, 29, 33, 37, 41, 61, 63

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