O documento discute conceitos fundamentais de eletricidade como tensão, corrente elétrica, resistência e lei de Ohm. Explica que a tensão é a energia potencial elétrica armazenada em uma pilha e definida como a diferença de potencial entre os pólos. A corrente elétrica ocorre quando há fluxo ordenado de cargas através de um condutor. A resistência depende das propriedades do material e dimensões do condutor.

1. Corrente Elétrica 1ª Lei de Ohm Resistência Tensão

2. Diferença de Potencial - Tensão: Maior Potencial (mais positivo) Menor Potencial (mais negativo) Numa pilha, a energia química é transformada em energia potencial elétrica ( E p ), que fica armazenada nas cargas elétricas nos pólos positivo e negativo da pilha. Essa energia por unidade de carga recebe o nome de potencial elétrico U , e é chamada de tensão, voltagem ou diferença de potencial (ddp). Exemplo : Se uma pilha possui uma tensão (ou voltagem ou diferença de potencial) de 1,5 V, qual é a energia que é transferida para 1 C de cargas para levá-las do pólo negativo para o pólo positivo da pilha? U  Potencial elétrico. Unidade  volt (V) Símbolo de fonte de tensão: + -

3. Corrente Elétrica: Uma corrente elétrica é formada quando cargas elétricas se põe em movimento ordenado, produzindo um fluxo resultante de cargas através de uma área. - - - - - - - - - - - - A - - - - - - - - - - - A - - - Fluxo resultante de cargas através da área A é zero. Fluxo resultante de cargas através da área A é diferente de zero. Há uma corrente elétrica no condutor.

4. Num fio condutor as cargas em movimento são as cargas Negativas, os elétrons. Assim, os elétrons se movem no sentido oposto ao da corrente i . Se uma quantidade de carga  q atravessa uma área A num intervalo de tempo  t , então a corrente i que atravessa essa área é definida como: Unidade de corrente elétrica:

5. Considere um condutor de área de seção reta A e comprimento l . Suponha que uma corrente i constante esteja passando por esse condutor. A diferença de potencial (ddp) elétrico entre o lado esquerdo e o lado direito desse condutor é dada por: R é a resistência oferecida pelo condutor à passagem de corrente elétrica. U f < U i Resistência Elétrica: i A l U U i U f Resistência Energia Calor (efeito Joule)

6. A unidade de resistência elétrica é o ohm (  ): O símbolo para a resistência elétrica é: Exemplo : Uma bateria fornece uma diferença de potencial (ddp) de 9 V a um circuito que possui uma resistência de 18 k  . Qual é a corrente que passa nesse circuito. +  i i i 9 V 18 k  Ao passar pelo resistor, o potencial elétrico varia de 9 V para 0 V. A ddp no resistor é 9 V . 9 V 0 V i = 0,5 mA ou

7. A relação U = R i é sempre válida, pois ela é a definição de resistência. Quando a resistência R for constante para qualquer ddp U e corrente i , dizemos que o resistor obedece a Lei de Ohm: com R = constante U 1ª Lei de Ohm: Lembrando que o aparelho que verifica a tensão no resistor é o Voltímetro .

8. A potência é a energia por unidade de tempo fornecida ou consumida por um dispositivo. + - a b ? i i i i i i B No circuito abaixo temos uma bateria B conectada a um dispositivo condutor não especificado. A bateria mantém uma diferença de potencial U entre seus terminais, sendo que o maior potencial está aplicado sobre o terminal a do dispositivo e o menor sobre o terminal b . Uma corrente i circula no circuito. A potência elétrica fornecida pela bateria será: Se o dispositivo tiver uma resistência R , a potência dissipada por essa resistência será. Potência: onde usamos U ab = R i . onde usamos i = U ab / R Potência Elétrica:

10. Segunda Lei de Ohm: Resistência Natureza do material  resistividade  [  .m] Dimensões do material comprimento L [m] área da seção transversal S [m 2 ] Exemplo: potenciômetro

11. Resistividade do material  depende da temperatura   coeficiente de temperatura em [ºC -1 ] em que:  = resistividade do material, em [  .m], à temperatura T;  o = resistividade do material, em [  .m], à uma temperatura de referência To;  T = T - To = variação da temperatura, em [ºC];  = coeficiente de temperatura do material, em [ºC -1 ]. Relação entre as resistências e resistividades envolvidas: (fragmento da tabela da página 65) Resistência x Temperatura :

12. OBSERVEM OS DOIS CIRCUITOS

13. SE COLOCAR-MOS A MESMA RESISTÊNCIA NOS DOIS CIRCUITOS ... ? 50 V 100 V A V A V

14. VARIANDO A TENSÃO E MANTENDO A RESISTÊNCIA FIXA. A CORRENTE VARIA NA MESMA PROPORÇÃO 1 A 2 A A V A V 50 V 100 V

15. OBSERVEM OS DOIS CIRCUITOS NOVAMENTE

16. SE APLICAR-MOS A MESMA TENSÃO NOS DOIS CIRCUITOS E MUDARMOS A RESISTÊNCIA... ? 100 V 100 V A V A V

17. MANTENDO A TENSÃO FIXA E VARIANDO A RESISTÊNCIA A CORRENTE VARIA NO SENTIDO OPOSTO R = 50  R = 100  2 A 1 A A V A V 100 V 100 V

18. QUANTO MAIOR A TENSÃO MAIOR A CORRENTE ELÉTRICA. QUANTO MAIOR A RESISTÊNCIA MENOR A CORRENTE ELÉTRICA. CONCLUSÃO

19. V = I LEI DE OHM I I I V V V R

20. R = I I V LEI DE OHM

21. R = I I V LEI DE OHM

22. R = I V I LEI DE OHM

23. LEI DE OHM V R V V V I R R R I I I I I I I V = I R V = I R V = I R

24. PARA OBTER UM VALOR, BASTA COBRÍ-LO. V = R I LEI DE OHM V I R R V I R V I

25. RESISTÊNCIA DE UM CONDUTOR

26. FAZENDO UMA ANALOGIA COM A ÁGUA

27. OBSERVE DOIS CANOS DE ÁGUA. EM QUAL DELES A ÁGUA PASSA COM MAIOR FACILIDADE ?

30. OBSERVE O BRILHO DA LÂMPADA DO CONDUTOR LONGO

31. QUANTO MAIOR O COMPRIMENTO DO CONDUTOR MENOR A INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA CIRCULANDO POR ELE.

32. VAMOS PEGAR MAIS DOIS CANOS DE ÁGUA . EM QUAL DOS DOIS CANOS A ÁGUA PASSA COM MAIOR FACILIDADE ?

33. OBSERVE O BRILHO DA LÂMPADA DO CONDUTOR FINO

34. QUANTO MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR MAIOR A INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA CIRCULANDO POR ELE.

35. VAMOS PEGAR MAIS DOIS CANOS DE ÁGUA . EM UM DELES COLOCAREMOS ALGUNS OBJETOS

36. EM QUAL DELES ÁGUA PASSA COM MAIOR FACILIDADE ?

37. NIQUEL CROMO COBRE OBSERVE O BRILHO DAS DUAS LÂMPADAS

38. COBRE NIQUEL CROMO ALGUNS MATERIAIS OFERECEM MAIOR OU MENOR RESISTÊNCIA À PASSAGEM DA CORRENTE ELÉTRICA.

39. A ESTAS RESISTÊNCIAS DAMOS O NOME DE Resistência Específica OU Resistividade , REPRESENTADA PELA LETRA GREGA  .

40. CONCLUSÃO MAIOR O COMPRIMENTO DO CONDUTOR – MAIOR A RESISTÊNCIA MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR – MENOR A RESISTÊNCIA A RESISTÊNCIA DEPENDE DO MATERIAL

41. As observações realizadas permitem escrever a seguinte relação: R l s  = ONDE: R - Resistência elétrica do condutor (  );  - Resistividade do condutor (  .mm 2 /m ); l - Comprimento do condutor ( m) e s - Seção do condutor (mm 2 ). Tabela

42. Alumínio Bronze Carbono Chumbo Cobre Constantan Estanho Ferro Latão 0,0292 0,067 50,00 0,22 0,0162 0,000005 0,115 0,096 0,067 Manganina Mercúrio Níquel Ouro Prata Platina Tungstênio Zinco 0,48 0,96 0,087 0,024 0,0158 0,106 0,055 0,056 RESISTIVIDADE DOS MATERIAIS MATERIAL MATERIAL  

43. Resistência em Série: +  i i i U ab R 2 b a R 1 R 3 +  i R eq b a Quando se aplica uma diferença de potencial U ab entre as extremidades a e b de um conjunto de resistências ligadas em série, a corrente i que passa pelas resistências é a mesma para todas as resistências . A soma das diferenças de potencial entre as extremidades das resistências é igual à diferença de potencial aplicada U ab . U ab

44. Resistência em Paralelo: i 2 R 2 a i 3 R 3 i 1 R 1  + U ab b i i 2 + i 3 i 2 + i 3 i R eq a  + b i i Quando uma diferença de potencial U ab é aplicada entre as extremidades de resistências ligadas em paralelo, todas as resistências possuem a mesma diferença de potencial. U ab

45. Resistência em Paralelo – Casos Particulares: i 2 R 2 a i 1 R 1  + U ab b i i 2 i 1 R  + i i U ab i 1 + i 2 No caso de dois resistores em paralelo, a resistência equivalente é dada por: No caso de N resistores iguais em paralelo, a resistência equivalente é dada por: i 2 R i 3 R onde N = 3 neste caso.

46. Exemplo : No circuito abaixo calcule a resistência equivalente, a corrente que passa em cada resistor e a corrente total fornecida pela bateria. i 2 a i 3 i 1 40   + 12V b i 60  120  U ab = 12 V, R 1 = 40  , R 2 = 60  , R 3 = 120  .