Corrente Elétrica e seus Efeitos

Eletrodinâmica

Corrente Elétrica – Definição, Tipos de
Corrente Elétrica, Efeitos da Corrente Elétrica,
Resistor – Definição, 1ª Lei de Ohm, 2ª Lei de
Ohm, Potência Elétrica e Energia Elétrica.

Prof. Ary de Oliveira

Corrente Elétrica - Definição (Parte I)

Nesta aula aprenderemos sobre os efeitos produzidos
por cargas elétricas em movimento.
Sabemos que os materiais condutores se caracterizam
assim pelo fato de possuírem elétrons que são
fracamente ligados a seus átomos e por essa razão são
chamados de ELÉTRONS LIVRES.


Corrente Elétrica - Definição (Parte II)

Chamamos de Corrente Elétrica o movimento ordenado
de portadores de carga, que nos sólidos são os elétrons.
Nos líquidos e gases além dos elétrons, se movimentam
também íons positivos e negativos.

Além disso, definimos a intensidade da Corrente Elétrica
como sendo o fluxo de portadores de carga por unidade
de tempo que passa por uma seção transversal do
condutor.


Corrente Elétrica – Definição (Parte III)

∆Q
i=
Onde: ∆t
∆Q : Quantidade de Carga (Coulombs − C);

∆t : Intervalo de Tempo (Segundos − s);
i : Intensidade de Corrente Elétrica (Ampères − A).



Exercícios de Fixação 01

(PSAEAM – 2005)


Tipos de Corrente Elétrica (Parte I)

CORRENTE CONTÍNUA (OU CONSTANTE)
É toda Corrente de sentido e intensidade constante com
o tempo, por exemplo, uma pilha ou bateria é capaz de
fornecer Corrente Contínua (ou Constante).


Tipos de Corrente Elétrica (Parte II)

CORRENTE ALTERNADA
É toda que muda, periodicamente, de intensidade e
sentido. Nas tomadas existentes nas residenciais temos
uma Corrente Elétrica com esse comportamento.


Exercício de Fixação 02

(PSAEAM – 2009)


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte I)

EFEITO TÉRMICO (OU EFEITO
JOULE)
Quando uma Corrente Elétrica atravessa
um condutor ocorre transformação de
energia elétrica em energia térmica,
denominado de Efeito Joule.
Alguns equipamento elétricos utilizam
como principio de funcionamento esse
efeito, dentre eles podemos citar o ferro
de passar, o chuveiro elétrico,
aquecedores elétricos etc.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte II)

EFEITO MAGNÉTICO
Um condutor percorrido por uma
Corrente Elétrica cria, na região
próxima a ele, um campo magnético.
Este efeito constitui a forma de
funcionamento de motores,
transformadores e sua descoberta
permitiu a unificação da eletricidade e
do magnetismo.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte III)

EFEITO QUÍMICO
Uma solução eletrolítica sofre
decomposição quando é atravessada
por uma Corrente Elétrica, esse
fenômeno recebe o nome de Eletrólise.
Esse efeito é utilizado, por exemplo,
em revestimento de metais, reações
químicas de baterias.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte IV)

EFEITO LUMINOSO
Em determinadas condições, a
passagem da Corrente Elétrica através
de um gás rarefeito faz com que ele
emita luz. As lâmpadas fluorescentes
e os anúncios luminosos são
aplicações desse efeito. Nesse
fenômeno ocorre transformação direta
de energia elétrica em energia
luminosa.


Efeitos da Corrente Elétrica (Parte V)

EFEITO FISIOLÓGICO
A Corrente Elétrica age diretamente no sistema nervoso,
provocando contrações musculares, quando isso ocorre
dizemos que a pessoa tomou um choque elétrico.



(CFS – 2009.2)


Resistor – Definição

Conforme vimos um dos efeitos da
Corrente Elétrica ao atravessar um
condutor é o efeito Joule, que
consiste na transformação de
energia elétrica em energia térmica.
O elemento de um circuito elétrico
cuja função exclusiva é transformar
a energia elétrica em energia
térmica recebe o nome de
RESISTOR.


1ª Lei de Ohm (Parte I)

Georg Simon Ohm verificou para alguns condutores a
razão entre diferença de potencial (d.d.p.) e a
intensidade de corrente elétrica que se estabelecia no
condutor era uma constante.
V1 V2
= = ... = R
i1 i2
Observa-se que quanto maior essa constante, menor a
intensidade da corrente, representando, portanto, uma
oposição a passagem de corrente, então essa constante
foi chamada de RESISTÊNCIA ELÉTRICA.


1ª Lei de Ohm (Parte II)

A seguinte expressão:
V V
R= ou
i R×i
Representa matematicamente a 1ª Lei de Ohm.
Onde:
V : Diferença De Potencial (Volts − V);

i : Corrente Elétrica (Ampères − A);
 R : Resistência Elétrica (Ohms − Ω).


1ª Lei de Ohm (Parte III)

Curva característica de um resistor



(PSAEAM – 2008)



(CFSME – 2010)



(CFS – 2009.2)
93 – Assinale a alterna que apresenta as indicações
corretas dos medidores ideias do circuito abaixo.
Observações:
- amperímetro ideal possui resistência interna nula e
- voltímetro ideal possui resistência interna infinita.
a) 0 A e 0 V
b) 2 A e 6 V
c) 0 A e 12 V
d) 0,5 A e 12 V


2ª Lei de Ohm (Parte I)

A segunda lei de Ohm permite calcular a resistência
elétrica de um condutor, em função do material do qual é
constituído e de suas características geométricas.
ρL
R=
A
Onde a constante ρ é chamada de RESISTIVIDADE
ELÉTRICA.


2ª Lei de Ohm (Parte II)

Onde:

 R : Resistência Elétrica (Ohm − Ω);
 ρ: Resistividade Elétrica (Ohm ⋅ metro − Ω ⋅ m);


 L : Comprimento do Fio Condutor (metros − m);
A: Área do Fio Condutor (metros 2 − m 2 ).



Potência Elétrica (Parte I)

É a medida da rapidez com que se transfere energia.
No caso dos aparelhos elétricos, a energia transformada
ou transferida corresponde ao trabalho da força elétrica
necessário para deslocar certa quantidade de carga.
E
P=
∆t
Onde:
 E : Energia Enegia (Joules − J);

∆t : Intervalo de Tempo (Segundos − s);
 P : Potência Elétrica (Watts − W ).


Energia Elétrica (Parte II)

A unidade de medida de Energia Elétrica do S.I. é o
Joule (J), no entanto, essa unidade é muito pequena
para medir consumo de Energia Elétrica por esta razão,
costuma-se utilizar o QUILOWATT-HORA (kWh), onde
usamos a potência elétrica em QUILOWATT (kW) e o
intervalo de tempo em HORAS (h).

Assim:
1 kW.h = (1000 W).(3600 s) = 3 600 000 W.s
1 kW.h = 3 600 000 J
1 kW.h = 3,6 x 106 J



(CFS – 2010.1)



(CFS – 2010.2)


Potência Elétrica (Parte II)

Sabemos que: E = V ⋅ ∆Q
 E : Energia Enegia (Joules − J);

∆Q : Quantidade de Carga (Coulombs − C);
V : Tensão (Volts − V ).

Substituindo na expressão da Potência Elétrica:
V ⋅ ∆Q
P= ⇒ P =V ⋅i
∆t


(CFS – 2009.1)



(PSAEAM – 2011)


Potência Elétrica (Parte III)

Sabemos que a Potência Elétrica é dada por: P =V ⋅i
Mas da 1ª Lei de Ohm, sabemos que: V = R ⋅i . Daí
substituiremos uma na outra e ficamos com:
2
V
P = R ⋅i 2
ou P=
R



(PSAEAM – 2005)



(CFS – 2011.2)



(CFS – 2011.1)


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