Esta aula: Conceitos fundamentais: bipolos, tensão e corrente Geradores de tensão e de corrente Convenções Transferência de energia Resistores

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1 Esta aula: Concetos fundamentas: bpolos, tensão e corrente Geradores de tensão e de corrente Conenções Transferênca de energa Resstores TEORA DE CRCUTOS Crcuto elétrco: Coleção de dspostos elétrcos conectados de uma forma a permtr a passagem de cargas elétrcas, para se atngr um certo objeto. Exemplos de dspostos elétrcos: Bpolos (dos termnas) Capactor ndutor Resstor Gerador de tensão Gerador de corrente 1

2 Corrente elétrca: momentação de cargas elétrcas lres Nos materas condutores: elétrons Em gases onzados, semcondutores, soluções eletrolítcas: cargas postas fazem parte da corrente também. Átomos: prótons + nêutrons + elétrons 1 elétron: 1, coulomb (C) Corrente elétrca: carga em momento Formalmente: taxa de aração da carga no tempo dq ampère (A) (ou C/s) dt Conenção: Corrente conenconal: momento de cargas postas Corrente eletrônca: momento de elétrons 2

3 Tensão elétrca: trabalho necessáro para moer uma undade de carga (1 coulomb) atraés de um bpolo, de um termnal a outro. Tensão: 1 olt = 1 joule/coulomb ou dw dq Gerador de tensão Consderemos um bpolo passo, mostrado na fgura, atraessado por um corrente. A momentação dessa carga requer uma certa quantdade de energa, fornecda por um gerador externo, conectado ao bpolo. Conenção: 3 A Mesmo crcuto 3 A 5 5 3

4 Geradores e receptores de energa Absorendo energa: bpolos passos OU Entregando energa: geradores OU 4

5 Energa e Potênca Consderemos o crcuto com um gerador de tensão de olts, que estabelece uma corrente atraés do bpolo. Supondo que a corrente desloca a carga dq no nteralo dt, ou seja, dq dt, então a energa transferda ao bpolo no nteralo dt é dw dq. Potênca é a taxa temporal de transferênca de energa, sto é, dw dt dq p (watt, W) dt p é a potênca nstantânea dsspada no bpolo 5

6 Note-se que a energa entregue pelo gerador ao bpolo no nteralo t, ] é dado por [ 1 t 2 w ( t ) ( ) 2 w t1 dt (joule, J) t t 2 1 Consdere a conenção ao lado para a ndcação das polardades da tensão e da corrente em um bpolo genérco. Se p, então dz-se que bpolo absore energa, Se p, então dz-se que bpolo fornece energa. Seja w( t) t d Se w ( t) para todo t, então o bpolo é dto passo, Caso contráro, é dto ato. 6

7 Fontes deas de tensão e de corrente Fonte de tensão: Tensão ndepende da corrente nos seus termnas. Símbolos: aráel no tempo ( t ) Fxa ou constante Fonte de corrente: corrente ndepende da tensão entre seus termnas. Símbolos: aráel no tempo ( t ) t Fxa ou constante 7

8 Fontes dependentes Fonte de tensão dependente: A tensão entre seus termnas depende da corrente ou da tensão em um outro bpolo. Fonte de corrente dependente: A corrente que atraessa seus termnas depende da corrente ou da tensão em um outro bpolo. 8

9 Resstor Elemento elétrco que apresenta (apenas) resstênca à passagem de corrente elétrca. Resstênca: colsão dos elétrons lres da corrente nos átomos do materal. Equação que modela a resstênca de um materal: R Le de Ohm R = Resstênca elétrca do materal, medda em ohms [] ou /A. Um resstor não armazena energa, mas absore potênca, dsspando-a na forma de calor. G 1 R: condutânca, medda em semens (S) R p 2 R 2 R 9

10 Resstor lnear: O alor da resstênca ndepende do alor da corrente e da tensão. tan R Exemplo de resstores não-lneares: Dodo semcondutor,2,4,6 1] [exp T = corrente de saturação reersa (ma) T = tensão de transção (~ 25m) 1

11 Códgo de cores para resstor: 11

12 Prefxos-padrão do Sstema nternaconal Múltplo Prefxo Símbolo 1 12 Terá T 1 9 Gga G 1 6 Mega M 1 3 Qulo k 1-3 ml m 1-6 mcro 1-9 nano n 1-12 pco p 1-15 femto f 12