Aula 2 Tensão, Corrente e Resistência Elétrica

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1 Imagine um corpo netro. Instituto Federal de São Paulo - IFSP Tensão Elétrica nº prótons = nº de elétrons Quando as cargas são separadas em duas regiões, tem-se, regiões com carga positiva e com carga negativa. A força de atração entre as carga positiva e negativa é chamada de Tensão Elétrica, que nada mais é, uma diferença de potencial. Toda fonte de tensão é estabelecida como a simples criação de uma separação de cargas positivas e negativas. Na bateria, esse processo ocorre por reação química. Um Coulomb de carga é a carga total associdada a 6,242 x elétrons.

2 Observando a figura: Tem-se uma carga negativa de 1C no ponto a próxima de uma região positiva. Ao descolocar essa carga para o ponto b, a carga de 1C fica mais próxima da carga negativa. Para isso é nessecário gastar energia para superar as forças repulsivas da garga negativa e as forças de atração da carga positiva. Se um total de 1 Joule [J] de energia é usado para mover a carga negativa de 1 Coulomb [C], há uma diferença de 1 Volt [V] entre os dois pontos. A equação que define esta questão é: V = W Q, sendo que: { V = Volts [V] W = Joules [ J] Q = Coulombs [C] Corrente Elétrica A corrente elétrica I é o resultado do movimento de cargas elétricas. A unidade de medida de corrente é o Ampère, cujo símbolo é A. Imagine um condutor sendo percorrido por gargas elétricas: Se um fluxo constante de 1C de carga passa por um dado ponto em do condutor durante 1s, a corrente resultante é de 1 A. I [Ampères] = Q [Coulombs] t [segundos], sendo que, t é o símbolo de tempo em segundos.

3 Na figura abaixo tem-se o movimento de elétrons carregados negativamente de um fio de cobre quando colocados transversalmente entre os terminais de uma bateria com uma diferença de potencial de Volts [V]. Pode ser verificado nesta figura o sentido real da corrente elétrica. As cargas negativas movem-se para as cargas positivas. Uma aplicação prática é apresentado na próxima figura, o qual é utilizado uma bateria para acencer uma lâmpada.

4 Por convenção, foi definido que os elétrons se movimentam do polo positivo para o polo Negativo, fato esse, adotado nesta disciplina e nos livros da área. Porém na realidade, os elétrons se movimentam no sentido contrário ao convencional, isto é, do polo negativo para o positivo, pois o polo negativo apresenta grande quantidade de cargas negativas (elétrons) e o polo positivo apresenta falta de cargas negativas. Resumindo: Corrente elétrica é o fluxo ordenado de elétrons. Resistência Elétrica A resistência elétrica está associada a oposição de fluxo de cargas (corrente) em um determinado circuito. Essa oposição é chamada de Resistência Elétrica. Essa oposição é devida, basicamente, a colisões e fricção entre os elétrons livres e outros elétrons, íons e átomos no curso de movimento. Durante as colisões, a energia elétrica passa a ser convertida em energia térmica, fazendo o condutor ou a resistência elétrica aquecer. Condutores Baixa Resistência Elétrica; Isolantes Alta Resistência Elétrica. Símbolos e unidade Os dois símbolos mais utilizados para resistência R são: Sua unidade de medida é Ohms [Ω].

5 Fatores que Influenciam a Resistência Elétrica de um Corpo A resistência de qualquer material é devida fundamentalmente a quatro fatores: Material; Comprimento; Área de corte transversal; Temperatura do material. Quanto maior a resistividade, maior a resistência de um condutor; Quanto maior o comprimento de um condutor, maior a resistência; Quanto maior a área, menor sua resistência; Quanto maior a temperatura, maior a resistência.