Cap25 correntesresistenciaeforcaeletromotriz, Slides de Física. Universidade Federal de Goiás (UFG)
gabriela_rocha
gabriela_rocha20 de Novembro de 2015

Cap25 correntesresistenciaeforcaeletromotriz, Slides de Física. Universidade Federal de Goiás (UFG)

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Capítulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

RODRIGO ALVES DIAS

Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Livro texto: F́ısica 3 - Eletromagnetismo

Autores: Sears e Zemansky Edição: 12a

Editora: Pearson - Addisson and Wesley

28 de abril de 2011

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

Objetivos de Aprendizagem

Ao estudar este caṕıtulo você aprenderá:

I O significado de corrente elétrica e como as cargas se movem em um condutor.

I O que significam a resistividade e a condutividade de uma substância.

I Como calcular a resistência de um condutor a partir das suas dimensões e da sua resistividade.

I Como uma força eletromotriz(fem) possibilita o fluxo de uma corrente em um circuito.

I Como fazer cálculos que envolvam energia e potência em circuitos.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

Objetivos de Aprendizagem

Ao estudar este caṕıtulo você aprenderá:

I O significado de corrente elétrica e como as cargas se movem em um condutor.

I O que significam a resistividade e a condutividade de uma substância.

I Como calcular a resistência de um condutor a partir das suas dimensões e da sua resistividade.

I Como uma força eletromotriz(fem) possibilita o fluxo de uma corrente em um circuito.

I Como fazer cálculos que envolvam energia e potência em circuitos.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

Objetivos de Aprendizagem

Ao estudar este caṕıtulo você aprenderá:

I O significado de corrente elétrica e como as cargas se movem em um condutor.

I O que significam a resistividade e a condutividade de uma substância.

I Como calcular a resistência de um condutor a partir das suas dimensões e da sua resistividade.

I Como uma força eletromotriz(fem) possibilita o fluxo de uma corrente em um circuito.

I Como fazer cálculos que envolvam energia e potência em circuitos.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

Objetivos de Aprendizagem

Ao estudar este caṕıtulo você aprenderá:

I O significado de corrente elétrica e como as cargas se movem em um condutor.

I O que significam a resistividade e a condutividade de uma substância.

I Como calcular a resistência de um condutor a partir das suas dimensões e da sua resistividade.

I Como uma força eletromotriz(fem) possibilita o fluxo de uma corrente em um circuito.

I Como fazer cálculos que envolvam energia e potência em circuitos.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz

Objetivos de Aprendizagem

Ao estudar este caṕıtulo você aprenderá:

I O significado de corrente elétrica e como as cargas se movem em um condutor.

I O que significam a resistividade e a condutividade de uma substância.

I Como calcular a resistência de um condutor a partir das suas dimensões e da sua resistividade.

I Como uma força eletromotriz(fem) possibilita o fluxo de uma corrente em um circuito.

I Como fazer cálculos que envolvam energia e potência em circuitos.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Introdução

I O Até agora vimos cargas elétricas que estavam em repouso. (Eletrostática)

I Começaremos a estudar as cargas elétricas em movimento. (Eletrodinâmica)

I Uma corrente elétrica é o movimento de cargas de uma região para outra.

I Quando o movimento de cargas ocorre em caminho fechado a trajetória denomina-se circuito elétrico.

I Um circuito elétrico fornece basicamente um caminho para transferir energia de um local para outro.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Introdução

I O Até agora vimos cargas elétricas que estavam em repouso. (Eletrostática)

I Começaremos a estudar as cargas elétricas em movimento. (Eletrodinâmica)

I Uma corrente elétrica é o movimento de cargas de uma região para outra.

I Quando o movimento de cargas ocorre em caminho fechado a trajetória denomina-se circuito elétrico.

I Um circuito elétrico fornece basicamente um caminho para transferir energia de um local para outro.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Introdução

I O Até agora vimos cargas elétricas que estavam em repouso. (Eletrostática)

I Começaremos a estudar as cargas elétricas em movimento. (Eletrodinâmica)

I Uma corrente elétrica é o movimento de cargas de uma região para outra.

I Quando o movimento de cargas ocorre em caminho fechado a trajetória denomina-se circuito elétrico.

I Um circuito elétrico fornece basicamente um caminho para transferir energia de um local para outro.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Introdução

I O Até agora vimos cargas elétricas que estavam em repouso. (Eletrostática)

I Começaremos a estudar as cargas elétricas em movimento. (Eletrodinâmica)

I Uma corrente elétrica é o movimento de cargas de uma região para outra.

I Quando o movimento de cargas ocorre em caminho fechado a trajetória denomina-se circuito elétrico.

I Um circuito elétrico fornece basicamente um caminho para transferir energia de um local para outro.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Introdução

I O Até agora vimos cargas elétricas que estavam em repouso. (Eletrostática)

I Começaremos a estudar as cargas elétricas em movimento. (Eletrodinâmica)

I Uma corrente elétrica é o movimento de cargas de uma região para outra.

I Quando o movimento de cargas ocorre em caminho fechado a trajetória denomina-se circuito elétrico.

I Um circuito elétrico fornece basicamente um caminho para transferir energia de um local para outro.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

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Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

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Corrente

I Uma corrente é qualquer movimento de cargas de uma região para outra.

I No equiĺıbrio eletrostático, ~E = 0 em todos os pontos no interior de um condutor (Não existe corrente).

I No entanto, isso não significa que as cargas estejam em repouso.

I O movimento dos elétrons é caótico; logo, não existe nenhum fluxo efetivo de cargas em nenhuma direção, portanto não existe corrente.

I O que ocorre quando ~E 6= 0, estacionário e constante é estabelecido dentro de um condutor?

I O feito resultante de ~E 6= 0 é tal que, além do movimento caótico, existe um movimento muito lento, de um grupo de part́ıculas carregadas na direção da força elétrica, ~F = q~E .

I Esse movimento lento é descrito pela velocidade de arraste, ~va, das part́ıculas.

I A velocidade aleatória é da ordem de valea ∼ 106m/s e a velocidade de arraste é da ordem de va ∼ 10−4m/s.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

Se os elétrons se movem tão lentos, por que a luz ascende imediatamente depois de ligarmos uma lanterna?

I Porque o campo elétrico no interior surge no interior de um fio com uma

velocidade de aproximadamente a velocidade da luz, e os elétrons começam a se

mover ao longo do fio praticamente ao mesmo tempo!

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

Corrente

Se os elétrons se movem tão lentos, por que a luz ascende imediatamente depois de ligarmos uma lanterna?

I Porque o campo elétrico no interior surge no interior de um fio com uma

velocidade de aproximadamente a velocidade da luz, e os elétrons começam a se

mover ao longo do fio praticamente ao mesmo tempo!

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

A direção e o sentido do fluxo de corrente

I O campo elétrico ~E realiza um trabalho sobre as cargas que se deslocam.

I Esse trabalho é igual à variação da energia cinética das part́ıculas carregadas.

I Essa energia produz um aumento da vibração dos ions, e portanto, faz aumentar a temperatura do material.

I A maior parte do trabalho realizado por ~E é convertido em calor e não para acelerar os elétrons.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

A direção e o sentido do fluxo de corrente

I O campo elétrico ~E realiza um trabalho sobre as cargas que se deslocam.

I Esse trabalho é igual à variação da energia cinética das part́ıculas carregadas.

I Essa energia produz um aumento da vibração dos ions, e portanto, faz aumentar a temperatura do material.

I A maior parte do trabalho realizado por ~E é convertido em calor e não para acelerar os elétrons.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

A direção e o sentido do fluxo de corrente

I O campo elétrico ~E realiza um trabalho sobre as cargas que se deslocam.

I Esse trabalho é igual à variação da energia cinética das part́ıculas carregadas.

I Essa energia produz um aumento da vibração dos ions, e portanto, faz aumentar a temperatura do material.

I A maior parte do trabalho realizado por ~E é convertido em calor e não para acelerar os elétrons.

Caṕıtulo 25 - Correntes, Resistência e Força Eletromotriz Corrente

A direção e o sentido do fluxo de corrente

I O campo elétrico ~E realiza um trabalho sobre as cargas que se deslocam.

I Esse trabalho é igual à variação da energia cinética das part́ıculas carregadas.

I Essa energia produz um aumento da vibração dos ions, e portanto, faz aumentar a temperatura do material.

I A maior parte do trabalho realizado por ~E é convertido em calor e não para acelerar os elétrons.

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