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CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA OU CIRCUITOS DE CC

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Academic year: 2019

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(1)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

(2)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA OU

CIRCUITOS DE CC

(3)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

TRABALHO, ENERGIA E FORÇA

ELETROMOTRIZ

Um circuito elétrico simples, no qual uma fonte de força eletromotriz

ε

realiza trabalho

sobre os portadores de carga e mantém uma corrente constante

i

em um resistor de

(4)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

TRABALHO, ENERGIA E FORÇA

ELETROMOTRIZ

Definição de força eletromotriz:

Unidade no SI:

(5)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

TRABALHO, ENERGIA E FORÇA

ELETROMOTRIZ

fem ideal

: não apresenta nenhuma resistência ao movimento de

cargas.

(6)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método de Energia

Um circuito de uma malha no

qual uma resistência

R

está

ligada aos terminais de uma

fonte B de força eletromotriz

ε

.

A corrente resultante

i

é a

(7)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método de Energia

(1.2)

(8)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método de Energia

Do princípio de conservação da energia temos:

(1.4)

(9)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método de Energia

Unidade no SI:

(10)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método do Potencial

(11)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método do Potencial

REGRA DAS RESISTÊNCIAS

: Quando atravessamos uma

resistência no sentido da corrente a variação do potencial é

-iR

; quando atravessamos uma resistência no sentido

(12)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método do Potencial

(13)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método do Potencial

(1.7)

(14)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CÁLCULO DA CORRENTE EM UM

CIRCUITO DE UMA MALHA

Método do Potencial

Unidade no SI:

(15)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência Interna

(16)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência Interna

(1.10 )

(17)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

(18)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

Quando uma diferença de potencial

V

é aplicada a resistências

ligadas em série a corrente

i

é a mesma em todas as

(19)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

Resistências ligadas em série podem ser substituídas por

uma resistência equivalente percorrida pela mesma

corrente

i

e com a mesma diferença de potencial total

V

(20)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

(21)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

(1.12 )

(22)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

(23)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

OUTROS CIRCUITOS DE

UMA MALHA

Resistência em Série

(

n

resistências em série)

(1.16 )

(24)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

Existe uma diferença entre os potenciais dos pontos

a

e

b

,

(25)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

(26)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

(27)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

(28)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

(29)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

Diferença de potencial entre os terminais de uma fonte real

(30)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

Aterrando um circuito

(31)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

Potência, Potencial e Força Eletromotriz

(1.23 )

(32)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

Potência, Potencial e Força Eletromotriz

Substituindo (1.22) em (1.23), temos:

(1.24 )

(33)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE

DOIS PONTOS

Potência, Potencial e Força Eletromotriz

Potência dissipada na fonte

(34)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

O circuito com mais de uma

malha formado por três

ramos: o ramo da esquerda

bad,

o ramo da direita

bcd

e

o ramo central

bd.

O circuito

também

contem

três

malhas: a malha da esquerda

(35)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

REGRA DOS NÓS:

A soma das correntes que entram em

um nó é igual à soma das correntes que saem do nó (

lei

dos nós de kirchhoff

).

(36)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

(37)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Malha da esquerda no sentido

anti-horário a partir do ponto b:

(38)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Malha da direita no sentido

anti-horário partindo do ponto b:

(39)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Malha externa, percorrendo o sentido

anti-horário a partir do ponto b:

(40)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

(41)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

Quando uma diferença de potencial

V

é aplicada a resistências

(42)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

Resistências ligadas em paralelo podem ser substituídas por

uma resistência equivalente com a mesma diferença de

potencial

V

e a mesma corrente total

i

que as resistências

(43)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

(44)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

(1.32)

(45)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

(1.34)

(46)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

(47)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

(

n

resistores em paralelo)

(1.37)

(48)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS COM MAIS DE UMA

MALHA

Resistência em paralelo:

No caso de duas resistências, a resistência equivalente é o

produto das resistências dividido pela soma:

(49)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

AMPERÍMETRO E VOLTÍMETRO

(50)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

Quando a chave S é colocada na posição

a

, o capacitor é carregado através do

(51)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

(1.40)

(52)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

(1.42)

(1.43)

(53)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

(54)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

(55)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga do capacitor graficamente

(56)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

(57)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor graficamente

(58)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

(59)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Carga de um capacitor

(60)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

A constante de tempo (

τ

) capacitiva

(1.49)

(61)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

A constante de tempo (

τ

)

Durante a primeira constante

τ

a carga aumentou

em 63% do valor final.

(62)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Descarga de um capacitor

Quando a chave é colocada

b

o capacitor é descarregado

(63)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Descarga de um capacitor

OBS: O sinal é negativo pois na descarga a

carga final é menor que a inicial.

(1.52)

(64)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Descarga de um capacitor

(65)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

(66)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Descarga de um capacitor

(67)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Descarga de um capacitor

Durante a primeira constante de tempo capacitiva a carga

diminui em 37% do seu valor inicial.

(1.55)

(68)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

CIRCUITOS RC

Descarga de um capacitor

(1.53)

(1.57)

(69)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

LISTA DE EXERCÍCIOS

SITE:

(70)

QUALIFICANDO O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA II

Elaborado por:

Edésio de Lima Cavalcante Filho, aluno do curso de

Engenharia Mecânica Industrial da Escola Politécnica de

Pernambuco (UPE).

Revisão:

Professor José Roberto de Souza Cavalcanti, MSc.

Material de apoio:

(71)

Referências

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