Circuito Corrente (CC)

Circuito Corrente (CC)

1. 1° Lei de Ohm

   • A primeira Lei de Ohm diz que a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potência aplicada.
     • RESISTÊNCIA ELÉTRICA
       • CORRENTE ELÉTRICA
         • Exemplo: Uma carga de 80Ω está ligada em 12V. Calcule sua corrente. Resolução: V= R.I; 80= 12.I; I= 12/80= 0.15A
       • TENSÃO ELÉTRICA
         • Exemplo: Sendo uma resistência de 120Ω que recebe 1.5A, calcule a tensão na mesma. Resolução: V= 120 . 1,5 V= 180V
       • Exemplo: Uma fonte fornece 2,1A em 24V, calcule a resistência ligada á fonte. Resolução: R= V/I; R= 24/2,1; R= 11,42Ω
     • FÓRMULAS

2. A lei de Ohm afirma que a resistência elétrica é determinada pela razão entre o potencial elétrico e a corrente elétrica.

3. 2° Lei de Ohm

   • A segunda Lei de Ohm, ele determina que a resistência elétrica do condutor tem relação direta com constituição do material e é proporcional ao seu comprimento.
     • FÓRMULA
       • Circuito Corrente (CC)
       • Exemplo: Um condutor de Ccobre tem 2,5 mm² e 20m. Calcule sua resistência. Resolução: R= p.l/s; R= 0,0167.20/2,5= 0,1336r

4. POTÊNCIA

   • A potência elétrica é a medida da energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico.
     • FÓRMULA
       • Assim, a fórmula da potência elétrica é: P = V.I
         • P representa a potência elétrica em watts (W).
           • V é a tensão elétrica (ou voltagem) em volts (V).
           • I é a corrente elétrica em amperes (A).
             • Exemplo: Temos um dispositivo elétrico, como um secador de cabelo, que opera a uma tensão de 120 volts (V) e consome uma corrente de 10 amperes (A). Vamos calcular a potência elétrica desse secador: P = V × I P = 120 V × 10 A P = 1200 watts (W)
           • Potência elétrica relacionada à resistência elétrica e à corrente elétrica:
             • Combinando a Lei de Ohm e a fórmula da potência, podemos relacionar tensão, resistência e potência diretamente: P = V.I V = R.I Substituindo V da segunda equação na primeira, obtemos: P = (R.I).I P = R.(I²)
               • Dessa forma, a fórmula básica da potência elétrica em relação à resistência e à corrente é: P=I²R
                 • Onde: P é a potência elétrica em watts (W). I é a corrente elétrica em amperes (A). R é a resistência elétrica em ohms (Ω).
                 • Exemplo: Suponha que tenhamos um aquecedor elétrico que consome uma corrente de 5 amperes (A) e tem uma resistência elétrica de 10 ohms (Ω). Vamos calcular a potência elétrica desse aquecedor: P = I² × R P = (5 A)² × 10 Ω P = 25 A² × 10 Ω P = 250 watts (W)
             • Potência elétrica relacionada à tensão elétrica e à resistência elétrica
               • Começamos com a Lei de Ohm, que relaciona a tensão (V), a corrente (I) e a resistência (R) em um circuito: V = R.I Isolando a corrente (I): I = V / R Substitua essa expressão na fórmula da potência (P = V.I): P = V.(V / R)
                 • Onde: P é a potência elétrica em watts (W). V é a tensão elétrica (ou voltagem) em volts (V). R é a resistência elétrica em ohms (Ω).
                 • Simplificando, obtemos: P = (V²) / R Essa é a fórmula que nos permite calcular a potência elétrica em termos de tensão e resistência. P= V²/R
                 • Exemplo: Suponha que tenhamos um dispositivo elétrico, como um chuveiro elétrico, que opera a uma tensão de 240 volts (V) e tem uma resistência elétrica de 60 ohms (Ω). Vamos calcular a potência elétrica desse chuveiro: P = V² / R P = (240 V)² / 60 Ω P = 57600 V² / 60 Ω P = 960 watts (W)

5. Rendimento

   • O rendimento é nada mais que a relação entre energia liberada e a energia introduzida. Na área da eletricidade, porém, é comum que o rendimento seja calculado pela potência elétrica. A letra grega η é usada para expressar o rendimento.
     • • Exemplo: Uma máquina fornece 240W com rendimento de 70%. Calcule sua perda. 1° - N= PS/PE = 0.70= 240/PE ; PE= 240/ 0.70= 342,85 W
         • 2° - PE= PS + PD = 342,85= 240 + PD PD=342,85 - 240=102,85W

6. Energia

   • A quinta das grandezas elétricas, energia é medida em joules [J]. Geralmente denotamos tensão pela variável W. Como a potência é definida como a quantidade de energia gasta por unidade de tempo, a energia é então a integral da potência.

7. Grandezas elétricas

   • Grandeza é tudo aquilo que pode ser mensurado, ou seja, que pode ser medido ou contado. As grandezas nos dão a possibilidade de obter características baseadas em informações numéricas e/ou geométricas, sendo que todas essas grandezas são padronizadas pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).
     • Tensão elétrica
       • A tensão elétrica, também conhecida como diferença de potencial ou voltagem, é uma grandeza elétrica medida em volts (V). Ela representa a diferença de potencial elétrico entre dois pontos em um circuito. Essa diferença de potencial é fornecida por uma fonte de tensão, como uma pilha, bateria ou fonte da rede elétrica, que gera essa diferença de potencial, permitindo o fluxo de corrente elétrica no circuito. Em resumo, a tensão elétrica é essencial para o funcionamento de dispositivos elétricos, pois fornece a energia necessária para que a corrente elétrica flua através deles.
     • Corrente elétrica
       • A corrente elétrica, medida em ampères (A), é o fluxo ordenado de elétrons em um condutor, induzido pela tensão elétrica. Ela pode ser percebida em dois sentidos: o real, do ponto de menor potencial para o ponto de maior potencial, e o convencional, do ponto de maior potencial para o ponto de menor potencial. A unidade de medida da corrente elétrica, o ampère, é comumente associada pelos leigos como "amperagem".
     • Resistência elétrica
       • A resistência elétrica, medida em ohms (Ω), é a oposição oferecida por um material à passagem da corrente elétrica em um circuito. Ela limita o fluxo de corrente elétrica e é uma propriedade presente em todos os materiais. A unidade de medida é representada pelo símbolo Ω.
     • Grandezas elétricas: Unidades de medida
       • O Sistema Internacional (SI) também define as unidades de medida para essas grandezas elétricas, que são:  Tensão = Volts (V)  Corrente = Ampere (A)  Potência = Watt (W)  Resistência = Ohm (Ω)

8. Leis de Kirchhoff

   • As Leis de Kirchhoff são utilizadas para encontrar as intensidades das correntes em circuitos elétricos que não podem ser reduzidos a circuitos simples.
     • Lei dos Nós (primeira lei de Kirchhoff)
       • A 1ª Lei de Kirchhoff é chamada de Lei dos Nós, que se aplica aos pontos do circuito onde a corrente elétrica se divide. Ou seja, nos pontos de conexão entre três ou mais condutores (nós).
       • Lei das Malhas (segunda de Kirchhoff)
         • A 2ª Lei é chamada de Lei das Malhas, sendo aplicada aos caminhos fechados de um circuito, os quais são chamados de malhas

9. Associação de Resistores

   • Associação de Resistores é um circuito que apresenta dois ou mais resistores. Há três tipos de associação: em paralelo, em série e mista. Para calcular a tensão que os terminais de cada resistor está submetido aplicamos a Primeira Lei de Ohm: U = R . i Onde, U: diferença de potencial elétrico (ddp), medida em Volts (V) R: resistência, medida em Ohm (Ω) i: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A).
     • Associação de Resistores em Série
       • FÓRMULAS
         • Na associação de resistores em série, os resistores são ligados em sequência. Isso faz com que a corrente elétrica seja mantida ao longo do circuito, enquanto a tensão elétrica varia. Esquema de associação de resistores em série Assim, a resistência equivalente (Req) de um circuito corresponde à soma das resistências de cada resistor presente no circuito.
           • • Assim, a resistência equivalente (Req) de um circuito corresponde à soma das resistências de cada resistor presente no circuito: Req = R1 + R2 + R3 +...+ Rn
               • Exemplo: Calcule a resistência equivalente do circuito a seguir:
                 • Resolução: Req = R1 + R2 + R3/ Req = 4 + 10 + 8/ Req = 22 Ω
       • Associação de Resistores em Paralelo
         • FÓRMULAS
           • Na associação de resistores em paralelo, todos os resistores estão submetidos a uma mesma diferença de potencial. Sendo a corrente elétrica dividida pelo ramos do circuito. Assim, o inverso da resistência equivalente de um circuito é igual a soma dos inversos das resistências de cada resistor presente no circuito:
             • Quando, em um circuito em paralelo, o valor das resistências forem iguais, podemos encontrar o valor da resistência equivalente dividindo o valor de uma resistência pelo número de resistências do circuito, ou seja:
               • • • Exemplo: Calcule a resistência equivalente do circuito a seguir:
                     • Resolução:
         • Associação de Resistores Mista
           • FÓRMULAS
             • Na associação de resistores mista, os resistores são ligados em série e em paralelo. Para calculá-la, primeiro encontramos o valor correspondente à associação em paralelo e de seguida somamos aos resistores em série.
               • • Exemplo: Determine a resistência equivalente entre os terminais A e B da seguinte associação de resistores:
                   • Resolução:Resolvendo primeiramente a associação em paralelo: 1/Req = 1/4 + 1/4 1/Req = 2/4 Req = 2Ω Resolvendo a próxima associação em paralelo: 1/Req = 1/2 + 1/4 1/Req = (2 + 1)/4 1/Req = (3/4)Ω Req = (4/3) Ω Ao redesenhar o circuito nos deparamos com uma associação em série. Reqtotal = 4 + 4/3 + 4 = 8 + 4/3 = (24 + 4)/3 = (28/3) = 9,33 Ω
   • Divisor de tensão
     • Em um circuito em série, a tensão sobre um resistor é determinada multiplicando-se sua resistência pelo valor da corrente. Isso ocorre porque, em série, a corrente é a mesma em todos os elementos. De acordo com a lei de Ohm, a corrente total é igual à tensão total dividida pela soma das resistências. Portanto, a tensão sobre um resistor específico pode ser calculada usando o método do divisor de tensão, que envolve multiplicar a resistência do resistor pela tensão total e dividir pelo somatório das resistências no circuito. Este método pode ser aplicado em associações em série de vários resistores para calcular as tensões individuais.
     • Divisor de corrente
       • Em uma associação paralela de resistores, o método do divisor de corrente é aplicado. Aqui, a corrente que passa por um resistor é determinada pela razão entre a tensão e sua resistência. A tensão sobre um resistor é calculada multiplicando a resistência equivalente em paralelo pela corrente total. A resistência equivalente em paralelo é encontrada multiplicando as resistências individuais e dividindo pela soma delas. Portanto, para calcular a corrente que passa por um resistor específico em uma associação paralela, usa-se o método do divisor de corrente, que envolve a razão entre a resistência desse resistor e a soma das resistências, multiplicada pela corrente total. Essa abordagem demonstra como as grandezas elétricas variam de acordo com a configuração do circuito, destacando as peculiaridades dos cálculos de tensão e corrente.

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