RESUMO ELETRODINÂMICA (parte 1) CORRENTE ELÉTRICA, RESISTÊNCIA ELÉTRICA E LEI DE OHM

A eletrodinâmica estuda as cargas elétricas em movimento. É esta parte da física que estuda a corrente elétrica, o funcionamento de equipamentos elétricos, o consumo de energia elétrica em residências e em empresas e a produção e distribuição de energia elétrica nas usinas.

A CORRENTE ELÉTRICA (i)

Corrente elétrico é o movimento ordenado dos portadores de cargas devido à presença de um campo elétrico no condutor.

INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA

A intensidade de corrente elétrica mede a quantidade de carga elétrica que atravessa uma secção transversal de um condutor em cada unidade de tempo. 

Exemplo:

Um fio condutor é submetido a uma diferença de potencial (ddp) de 110 volts, é percorrido por 120 Coulombs num intervalo de tempo de 20 s. Determine :
a) a corrente elétrica i que percorre o fio.

b) a resistência elétrica do fio.

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PROPRIEDADE GRÁFICA

"No gráfico da intensidade de corrente em função do tempo, a área sob a curva, é numericamente igual a quantidade de carga que atravessa a secção transversal do condutor."

A unidade da intensidade de corrente elétrica no SI (Sistema Internacional de unidades) é o C/s que recebe o nome de Ampère (em homenagem o físico francês André Marie Ampère) e representa-se por “A”

SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA

            

A corrente elétrica, é originada por cargas negativas (elétrons livres).  Convencionou-se adotar-se o sentido do movimento que seria adquirido por uma carga positiva no interior do condutor. Este sentido é o mesmo sentido do campo elétrico no interior do condutor, ou seja, do polo positivo para o polo negativo. 

Observe que adotando este sentido nada muda nos cálculos e ainda trabalhamos com valores positivos evitando o sinal associado à carga do elétron.

Quando o sentido do campo elétrico é mantido constante, o movimento das cargas elétricas terá um único sentido e velocidade constante. Neste caso o fluxo de cargas elétricas em uma área de seção transversal é constante ao longo do tempo.

Chamamos este tipo de corrente elétrica de corrente contínua (ou direct current, em inglês) 

Quando o sentido do campo elétrico se inverter, a corrente elétrica passará a fluir em sentido contrário. Quando essa inversão é periodicamente, a corrente originada é denominada corrente alternada. 

É possível também estabelecer corrente em líquidos e gases. Ao estabelecer um campo elétrico na solução, os íons positivos se movimentam no mesmo sentido dele e os negativo no sentido contrário. Nos gases, além de íons positivos e negativos, há também elétrons livres. Íons positivos se movimentam no sentido do campo elétrico estabelecido e os elétrons livres e íons negativos em sentido contrário.

RESISTÊNCIA ELÉTRICA

A resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada.

Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, um número muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor. Nesse movimento, os elétrons colidem entre si e também contra os átomos que constituem o metal. Portanto, os elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar, isto é, existe uma resistência à passagem da corrente no condutor.

Quando ocorrem este choques, a estrutura molecular do condutor intensifica sua vibração e com isso ocorre um aumento na temperatura do material. Este efeito é denominado efeito joule e é responsável pelo funcionamento de diversos equipamentos, tais como Chuveiros elétricos, estufas, secadores de cabelos, lâmpadas incandescentes...

PRIMEIRA LEI DE OHM

Físico Georges Simon OHM (1787-1854) verificou, experimentalmente, que a resistência elétrica é o quociente da diferença de potencial ( d.d.p. (V) )  pela intensidade de corrente elétrica, ou seja:

No S.I., a unidade de resistência elétrica é o ohm ( Ω )

Em um resistor ôhmico a ddp e a corrente elétrica são diretamente proporcionais;

Exemplo:

(FEI) - No circuito a seguir, qual é a leitura do amperímetro?

a) I = 0,2 A 

b) I = 10 A
c) I = 5 A
d) I = 2 A
e) I = 500 A

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(PUCCAMP) - Considere os gráficos a seguir, que representam a tensão (U) nos terminais de componentes elétricos em função da intensidade da corrente (i) que os percorre.

Dentre esses gráficos, pode-se utilizar para representar componentes ôhmicos SOMENTE

a) I
b) I e IV
c) I, II e III
d) I, II e IV
e) I, IV e V

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