RESUMO DE ELETRICIDADE

PROFESSOR DA TURMA: WLADIMIR

RESUMO DE ELETRICIDADE

CARGAS ELÉTRICAS DO MESMO SINAL REPE-LEM-SE

CARGAS ELÉTRICAS DE SINAIS CONTRÁRIOS ATRAEM-SE

Corpo eletrizado é aquele no qual existe excesso ou falta de elétrons. Q = n . e

ELETRIZAÇÃO POR ATRITO

Os corpos que se atritam adquirem cargas de sinais contrários.

ELETRIZAÇÃO POR CONTATO

Um corpo neutro ao entrar em contato com outro corpo eletrizado adquire parte de sua carga elétrica. ELETROSCÓPIO DE FOLHAS

Seu funcionamento baseia-se no princípio da indução eletrostática. Suas folhas se abrem em presença do corpo eletrizado C.

INDUÇÃO

A indução é a separação de cargas que ocorre num corpo condutor neutro quando colocado nas proximidades de outro corpo eletrizado, sem que ambos se toquem.

ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO

Ligando-se o induzido na Terra, em presença do corpo indutor, o primeiro eletriza-se com carga de sinal oposto à do indutor.

OBSERVAÇÃO

Após a ocorrência da indução, o corpo indutor atraio corpo induzido.

PÊNDULO ELETROSTÁTICO Seu funcionamento baseia--se no fenômeno da indução eletrostática. Estando inicial-mente neutro, ele é atraído pe-lo corpo eletrizado.

LEI DE COULOMB

Intensidade da força eletrostática F = K ₂ d Q . q K é a constante eletrostática. CAMPO ELÉTRICO Definição: F =qE UNIDADE NO SI m V ou C N (Oficial) LINHA DE FORÇA Indica a direção e o sentido do campo elétrico.

O vetor campo elétrico E é tangente à linha de força. Campo Elétrico Uniforme

É aquele que se mantém constante em todos os seus pontos.

Potencial elétrico gerado, em um ponto, por uma carga puntiforme Q

VP = K .

d Q

(Para o referencial no infinito)

CAMPO ELÉTRICO GERADO POR CARGA PUN-TIFORME

Intensidade ou módulo do vetor campo elétrico em P.

E = K ₂ d

Q

SENTIDO

A carga Q > 0 gera um campo de afastamento (O vetor campo elétrico E aponta para o lado oposto ao da carga geradora). → E C indutor induzido indutor induzido C q Q d L.F. Er Q d P Q > 0 d P Er

A carga Q < 0 gera um campo de aproximação (O vetor campo elétrico E aponta para a carga geradora).

A intensidade do campo elétrico decresce com o quadrado da dis-tância à carga geradora.

LINHAS DE FORÇA DO CAMPO DA CARGA PUN-TIFORME

As linhas de força do campo da carga puntiforme positiva são centrífugas.

As linhas de força do campo da carga puntiforme negativa são centrípetas.

Potencial elétrico gerado, em um ponto P, por n cargas puntiformes.

Para cada carga: Vi = K . i i d Q POTENCIAL RESULTANTE: Vres = ΣVi i = 1, 2, 3 , ... n

O potencial resultante é dado pela soma algébrica dos potenciais parciais.

Trabalho no campo elétrico uniforme, realizado pela força elétrica.

τ

Não depende da trajetória.

POTENCIAL ELÉTRICO NUM PONTO A VA =

q E_potA

TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA NUM CAMPO ELÉTRICO QUALQUER.

τ

TEOREMA DA ENERGIA CINÉTICA

τ

PROPRIEDADES DO POTENCIAL ELÉTRICO 1a_{) O potencial decresce no sentido da linha de força.}

2a_{) As linhas de força do campo elétrico, gerado por}

car-gas em repouso, não podem ser fechadas. SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAL

É o lugar geométrico de pontos que apresentam um dado potencial.

PROPRIEDADES

1a) É nulo o trabalho para deslocar uma carga elétrica puntiforme sobre a superfície equipotencial.

2a_{) As superfícies equipotenciais e as linhas de força são}

ortogonais entre si.

EQUILÍBRIO ENTRE DOIS CONDUTORES a) Há passagem de cargas até que se igualem os potenciais. b) Durante a passagem transitória de cargas, a corrente

vai do maior para o menor potencial. c) Vale o Princípio da Conservação das Cargas.

QA + QB = Q’A + Q’B

d) Nas esferas condutoras:

B A B A R R Q' Q' =

ESFERA CONDUTORA EM EQUILÍBRIO ELE-TROSTÁTICO d = OP EP = K 2 d Q VP = K d Q

CAMPO ELÉTRICO NUM PONTO INFINITAMEN-TE PRÓXIMO DA ESFERA

Epróx = Ko ₂

R Q

CAMPO E POTENCIAL NA SUPERFÍCIE Esup = ₂1Epróx

Vsup = Ko

R Q

POTENCIAL DA ESFERA Vesf = Ko R Q CAMPO INTERNO Eint = 0 CAPACITOR PLANO

No seu interior há um cam-po elétrico uniforme.

RELAÇÃO ENTRE A INTENSIDADE DO CAMPO E D.D.P.

Ed = U

No campo elétrico uniforme os planos equipoten-ciais são perpendiculares às linhas de força.

TRABALHO NO CAMPO ELÉTRICO UNIFORME

τ

τ

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE • mesma corrente em todos os resistores:

i = 3 3 2 2 1 1 R U R U R U = = • U = U1+ U2 + U3 • R = R1 + R2 + R3

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO • mesma d.d.p. em todos os resistores:

U = R1i1 = R2i2 = R3i3 • i = i1 + i2 + i3 • 3 2 1 R 1 R 1 R 1 R 1 + + = GERADOR ELÉTRICO U = E – r . i TENSÃO EM ABERTO I = 0 U = E CURTO-CIRCUITO U = 0 icc = r E GRÁFICO tg θ = r CIRCUITO GERADOR-RESIS-TOR (LEI DE POUILLET)

i = R r E + RECEPTOR ELÉTRICO U = E + r . i GRÁFICO tg θ = r

ASSOCIAÇÃO DE GERADORES

•EM SÉRIE

rs = r1 + r2

Es = E1 + E2

• EM PARALELO (GERADORES IGUAIS) n: número de ge-radores associados rs = n r Es = E

CIRCUITO GERADOR RECEPTOR-RESISTOR (LEI DE POUILLET) i = ' r r R ' E E + + −

ENERGIA E POTÊNCIA ELÉTRICA ∆E = P ⋅ ∆t

joule (J) watt(W) segundo (s) kWh kW h P = U ⋅ i

POTÊNCIA ELÉTRICA NO GERADOR PG = E ⋅ i: potência gerada

PF = U ⋅ i: potência fornecida

PD = r ⋅ i2: potência dissipada

PG = Pf + PD

Rendimento elétrico do gerador:

η = E U P P G F =

POTÊNCIA ELÉTRICA NO RECEPTOR: PR = U ⋅ i: potência recebida

PU = E ⋅ i: potência útil

PD = r ⋅ i2: potência dissipada

PR = PU + PD

RENDIMENTO ELÉTRICO DO RECEPTOR: η = U E P P R U ₌ PONTE DE WHEATSTONE R1R4 = R2R3

ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES EM SÉRIE a) capacitância equivalente: ... C 1 C 1 C 1 2 1 eq + + =

b) carga elétrica: É a mesma em todos (desde que ini-cialmente descarregados)

c) d.d.p. total:

Utot = U1 + U2 + U3 + ...

ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES EM PARALELO a) capacitância equivalente: Ceq = C1 + C2 + ... b) d.d.p.: é a mesma em todos c) carga total: Qtot = Q1 + Q2 + ...

ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA ARMAZENA-DA (EP) Ep = 2 U . Q Ep = 2 U . C 2 Ep = C . 2 Q2

FONTES DE CAMPO MAGNÉTICO

“Toda corrente gera no espaço que a envolve um campo magnético”.

CAMPO MAGNÉTICO DE UM CONDUTOR RE-TILÍNEO B d 2π i . μ =

O sentido de Br é dado pela regra da mão direita.

CAMPO MAGNÉTICO NO CENTRO DE UMA ES-PIRA CIRCULAR B R . 2 i . μ = Bobina chata B R . 2 i . μ . n = CAMPO MAGNÉTICO NO INTERIOR DE UM SOLENÓIDE B .n. l µ = i

MOVIMENTO DE UMA CARGA ELÉTRICA q NUM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME.

a) v // B(θ=Oº ou θ=180º) r r q realiza MRU b) v⊥B(θ=90º) r r q realiza MCU B . | q | mv R = B . | q | m 2 T= π c) vr Br

q realiza movimento helicoidal uniforme. FORÇA MAGNÉTICA SOBRE

UM CONDUTOR

Intensidade: Fm = B . i . l . sen θ Direção: perpendicular a Br e ao condutor Sentido: regra da mão esquerda.

FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CARGAS ELÉTRICAS

Intensidade: Fm = | q | . v . B . sen θ

Direção: perpendicular a vr e a Br

Sentido: regra da mão esquerda se q > 0. Inverte-se se q < 0 LEI DE FARADAY

Seja ∆φ a variação do fluxo magnético através de um circuito, num intervalo de tempo ∆t. A força eletro-motriz média induzida no circuito, no intervalo de tempo ∆t, dada por: Em = – t ∆ φ ∆

A força eletromotriz instantânea induzida no circuito é dada pela derivada no fluxo em relação ao tempo, com o sinal trocado: Ei = – dt dφ FLUXO DE Br φB = B . A . cos α

FIO RETILÍNEO MOVENDO-SE EM CAMPO MAG-NÉTICO UNIFORME

Consideremos um fio condutor retilíneo de compri-mento l movendo-se em um campo de indução Bv uni-forme, com velocidade vr, de modo que:

v r

é perpendicular a Bv e vr é perpendicular ao fio e Bv é perpendicular ao fio.

Entre as extremidades do fio forma-se uma diferença de potencial U dada por:

U = B . l . v

Podemos dizer também que foi induzida uma força eletromotriz no fio dada por:

E = B . l . v

Sejam N1 e N2 os números de espiras no primário e

secundário, respectivamente. Pode-se então demonstrar que: 2 1 2 1 N N U U = ,

sendo U1 e U2 as tensões eficazes no primário e