Prof.: Geraldo Barbosa Filho AULA 06 CORRENTE ELÉTRICA E RESISTORES 1CORRENTE ELÉTRICA A dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente elétrica é chamada de resistência elétrica R. 6PRIMEIRA LEI DE OHM Movimento ordenado dos portadores de carga elétrica. 2INTENSIDADE DE CORRENTE É a razão entre a quantidade de carga elétrica que atravessa a secção transversal de um condutor num determinado intervalo de tempo. Quando um resistor é submetido a uma tensão elétrica (U), uma corrente elétrica de intensidade (i) passa pelo mesmo. Ohm verificou que para uma mesma temperatura a tensão elétrica (U) e a corrente elétrica (i) são diretamente proporcionais e a constante de proporcionalidade entre as duas grandezas é a resistência elétrica (R). [i] = Coulomb / Segundo =Ampere (A) 3GRÁFICO CORRENTE VERSUS TEMPO 7- U = R.I CURVA CARACTERÍSTICA Neste gráfico da corrente elétrica versus tempo a área é numericamente igual à carga elétrica. 4TENSÃO ELÉTRICA (U) 8SEGUNDA LEI DE OHM Para que haja movimento ordenado dos portadores de cargas elétricas, ou seja, corrente elétrica, há consumo de energia, evidentemente energia elétrica. O elemento de circuito que fornece energia elétrica ao circuito é chamado de gerador. Define-se tensão elétrica (U) a grandeza que nos informa a quantidade de energia elétrica que o gerador fornece para uma certa quantidade de carga que o atravessa. De acordo com a primeira lei de Ohm a resistência elétrica de um resistor não depende da tensão nele aplicada. [U] = Joule / Coulomb = Volt (V) Uma tomada de sua casa tem tensão 220V, significa dizer que a mesma fornece 220 joules de energia elétrica para cada Coulomb de carga que a atravessa. 5RESISTORES A resistência elétrica de um resistor é diretamente proporcional ao seu comprimento (L) e inversamente proporcional à área da secção transversal (A) e depende do material que é feito o resistor. A dependência do material é expressa pela grandeza ρ chamada resistividade. Resistor é um elemento de circuito que transforma energia elétrica exclusivamente em energia térmica (Efeito Joule ou Efeito Térmico). QUESTÃO 02 1. é constante o quociente entre a ddp aplicada e a corrente correspondente. devido à ação de um campo elétrico estabelecido em seu interior pela aplicação de uma ddp entre dois pontos desse condutor.A resistência de um condutor representa à oposição que ele oferece à passagem da corrente por ele. 2.Resistência e resistividade de um condutor caracteriza uma mesma grandeza física.Para um determinado condutor. 3. 4. 2.O efeito Joule ou efeito térmico de uma corrente elétrica é o aquecimento que observamos num condutor devido à passagem dessa corrente por ele. é percorrido pela corrente de um ampère.Prof. mas independe da temperatura na qual ele se encontra.Um Ohm é a resistência de um condutor que.De acordo com a lei de Ohm. pode ser sólido.Um condutor.A primeira lei de Ohm pode ser assim enunciada: A intensidade da corrente elétrica que percorre um fio condutor é diretamente proporcional à ddp que a ocasionou.(i1 = i2 = i3 = i ) b) A tensão total é a soma das tensões de cada resistor. 3. a lei de Ohm dá lugar a uma reta que passa pela origem. as cargas livres são sempre os elétrons. 4. 3.Um fio condutor apresenta uma corrente de 1 A. líquidos e gasosos.Nos condutores sólidos. a ddp mantida nos terminais de um condutor é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade da corrente que o percorre. submetido à ddp de um volt. isto é.Num gráfico ddp versus corrente. 5. 4.: Geraldo Barbosa Filho 9ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE. 5. ( U = U1 + U2 + U3 ) c) A resistência equivalente é a soma das resistências de cada resistor. ( RS = R1 + R2 + R3 ) EXERCÍCIOS QUESTÃO 01 1-Corrente elétrica em um condutor é o movimento ordenado das suas cargas livres.Intensidade média da corrente elétrica no condutor é a quantidade de carga que atravessa uma secção transversal do condutor na unidade de tempo. . uma substância que apresenta cargas livres. 2.A resistência independe do comprimento assim como da área da secção transversal do condutor. quando em cada segundo a quantidade de carga de 1C passa por uma secção transversal do condutor. a) Todos os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica. DE RESISTORES EM a) Todos os resistores estão sob mesma tensão. QUESTÃO 03 1. Se somente dois resistores estiverem associados à resistência equivalente é igual ao produto das resistências dividido pela soma das mesmas. ( i = i1 + i2 + i3 ) c) O inverso da resistência equivalente é igual a soma do inverso de cada resistência associada. líquido ou gasoso. 10ASSOCIAÇÃO PARALELO. ( U1 = U2 = U3 = U) b) A intensidade da corrente total é soma das intensidades das correntes de cada resistor.A resistividade depende da natureza do condutor. 5. segundo a lei de Ohm. A declividade dessa reta é numericamente igual à resistência do condutor. 4.A associação de resistores em paralelo é caracterizada pelo fato da ddp entre os terminais de cada resistor associado ser a mesma da associação.: Geraldo Barbosa Filho QUESTÃO 04 1.A secção transversal de um condutor é atravessada por uma corrente de intensidade 2.Entendemos por resistor equivalente de uma associação aquele que. é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica resultante desse movimento de cargas. por efeito Joule. 5. enquanto que a intensidade da corrente que percorre o resistor equivalente é a mesma que percorre cada um dos resistores associados. QUESTÃO 05 1. por isso no inverno ligamos o chuveiro numa posição referente a uma associação de resistores em série. 3. 5. QUESTÃO 06 1.Um chuveiro elétrico é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 20 A quando sob tensão elétrica de 220V.Na associação de resistores em série a ddp entre os terminais do resistor equivalente vale o produto das ddp entre os terminais dos resistores associados.O trabalho realizado sobre as cargas elétricas que percorre um resistor. a carga elétrica que atravessa uma secção transversal do condutor e o valor médio da intensidade da corrente elétrica no fio valem respectivamente 48C e 6A.0 minuto. A carga elétrica total que atravessa essa secção transversal. a tensão entre os terminais dos resistores equivalentes vale a soma das tensões entre os terminais dos resistores associados. submetido à mesma ddp da associação.Na associação da figura i1= 2. vale o produto da intensidade da corrente que o percorre. em Coulomb. O valor em ohms da resistência de um outro fio do mesmo material que o primeiro.0 A e R1= 12Ω. o qual representa a parcela da energia potencial elétrica das cargas que é transformado em energia térmica. 2. de acordo com o gráfico a seguir: Entre 0 e 4.A potência dissipada no resistor. 3. pela resistência desse resistor. a resistência R do resistor equivalente vale a soma das resistências dos resistores associados.Em um condutor metálico mediu-se a intensidade da corrente elétrica e verificou-se que ela variava com o tempo. vale a soma dos inversos das resistências dos resistores associados. em um determinado intervalo de tempo. A resistência elétrica do chuveiro é de 11Ω. 5. 2. 3.Na associação em paralelo. respectivamente 4A e 6Ω. numa associação em paralelo.Na associação de resistores em série. Sendo i = 6.0 mA durante 1. 2. 4-Um fio metálico é usado para a construção de um equipamento elétrico.A potência dissipada num resistor é tanto maior quanto maior for sua resistência.Prof. fica percorrido pela corrente de mesma intensidade. de igual comprimento e com área de secção transversal dual vezes maior será de 12Ω.12. 4. os valores de i2 e R2 são.Na associação de resistores em paralelo a intensidade da corrente que percorre o resistor equivalente vale a soma da intensidade da corrente que percorre cada um dos resistores associados. O comportamento da diferença de potencial nas extremidades do fio em função da intensidade da corrente é indicado na figura. .0 A.0s.O inverso da resistência do resistor equivalente. é de 0. A resistência equivalente da associação abaixo. A intensidade da corrente que a percorre é de 0. cujos extremos são A e B é de 6.: Geraldo Barbosa Filho QUESTÃO 07 1. em ohms 12Ω. os valores de i e de R são . 2-Corrente elétrica é o resultado do movimento ordenado de portadores de carga. mede.A resistência equivalente da associação abaixo. cujos extremos são A e B é de 2. respectivamente 8 A e 5Ω. Quanto maior o comprimento de um resistor.Prof. 4. 3Ω e 5Ω estão associados em série sendo aplicada aos terminais da associação uma ddp de 18V.6V. 3. QUESTÃO 08 1. 5.Três resistores de resistências 1Ω.5 Ampere. De acordo com a primeira lei de Ohm a corrente que flui em um resistor é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência do resistor. cujos extremos são A e B é de 11Ω.A resistência equivalente da associação abaixo. tanto maior é a sua resistência elétrica.0Ω.Para a associação esquematizada. 4. a resistência é multiplicada por quatro.A resistência equivalente entre os pontos A e B. . 2.Se um resistor de cobre tiver o seu comprimento e o seu diâmetro duplicado.0Ω 5.Na associação de resistores da figura abaixo. cujos extremos são A e B é de 7. a tensão elétrica U1 no resistor R1 é de 1.0Ω 3.A resistência equivalente da associação abaixo. a resistência equivalente entre os pontos A e B vale 5Ω.mm2/m . 2-Todos os resistores são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade. 3.Prof. 36V e 24V. um de 20Ω e um de 30Ω.0A . um de 10Ω. 4. é –8.2A. Ligando esses resistores em paralelo e aplicando uma diferença de potencial de 12V aos extremos dessa associação. 02 GABARITO 03 04 08 FVFVF 09 VVVFV 05 10 FVVVV 06 07 VVVVV VVVVF 5-Considere o circuito abaixo no qual R são resistores de resistência 15Ω e B uma bateria de 30V.: Geraldo Barbosa Filho QUESTÃO 09 1. 2-Dispõe-se de três resistores. respectivamente 60V.7 10-2 Ω.10-19 C ) a cada segundo. 1-Todos os resistores estão associados em série.6. A intensidade de corrente no resistor X = 2 R é 1.A figura representa um pedaço de fio de cobre. QUESTÃO 10 Considere a associação de resistores representada a seguir.O circuito ao lado representa um divisor de tensão. por uma secção transversal do fio. As tensões elétricas VAB. 01 A diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B que proporciona a passagem de 1 1022 .Todos os resistores estão ligados em paralelo.Na associação abaixo.elétrons ( e=1. 3-Todos os resistores suportam a mesma tensão elétrica. . a corrente elétrica total que percorre o circuito é de 2. Os fios de ligação são considerados ideais. de resistividade 1. 5-A resistência equivalente da associação é R/4 e cada resistor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade E/R. 4. VBC e VCD são.0V. percorrido por uma corrente elétrica de sentido convencional de B para A.