LEI DE OHM E
LEIS DE
KIRCHOFF
PROF. RAFAEL VIEIRA
ANÁLISE DE CIRCUITOS ELÉTRICOS 1
LEI DE OHM
•
LEI DE OHM
• A lei de ohm apresenta uma relação linear entre a
tensão e a corrente elétrica, de modo que, no plano
cartesiano apresenta a seguinte curva:
Fonte: Sadiku
(2013)
• A resistência que seguem esta característica são
conhecidos como Resistências Ôhmicas
LEI DE OHM
• Analisando a curva V x I, o coeficiente angular da
curva anterior é a própria resistência elétrica;
• Em alguns casos esta relação linear não ocorre de
modo que, a resistência elétrica é definida como
Não- Ôhmica
Fonte: Sadiku
(2013)
LEI DE OHM
• O valor da resistência para resistores NãoÔhmicos, pode ser dita constante analisando uma
região linear da curva V x I;
• A lei de Ohm, relaciona a tensão, a corrente e a
resistência associada em um meio material;
• Mas, ela é importante para a definição da potência
elétrica dissipada por resistores;
• Os Resistores são opositores a passagem de corrente
e dissipam a energia elétrica na forma de calor;
LEI DE OHM
•
LEI DE OHM
•
LEIS DE KIRCHOFF
• Os circuitos elétricos são estudados por leis básicas
como a Leis de Kirchoff;
• Estas leis são baseadas em duas leis físicas muito
conhecidas:
– Lei de Conservação das Cargas;
– Lei de Conservação da Energia
LEI DE CONSERVAÇÃO DAS
CARGAS
• A carga elétrica é uma característica física das
partículas atômicas e subatômicas;
• São classificadas em carga positiva ou negativa;
• Esta classificação é importante para a designação das
interações eletromagnéticas;
Fonte: Halliday e Hesnick
LEI DE CONSERVAÇÃO DAS
CARGAS
• Pela lei de Dufay, carga elétricas de polos opostos
se atraem e de polos iguais se repelem;
Fonte: Halliday e Hesnick
(2009)
• Alguns processos de transferência de cargas como a
eletrização por atrito, ocorre o acúmulo de cargas
elétricas em um corpo chamado eletrizado;
LEI DE CONSERVAÇÃO DAS
CARGAS
• A eletrização é um processo de transferência de
cargas;
• E a carga liquida em um sistema de eletrização é
sempre nula, ou seja, as cargas elétricas não se criam
estas são transferidas de um corpo par ao outro;
• Dessa forma, dizemos que a carga elétrica é
conservada;
LEI DE CONSERVAÇÃO DAS
CARGAS
•
LEI DE CONSERVAÇÃO DA
ENERGIA
• Em eletricidade, representamos os sistemas elétricos
por circuitos elétricos;
• Circuito Elétrico pode ser definido como o
caminho fechado por onde a corrente elétrica circula;
Fonte: Halliday e Hesnick
(2009)
LEI DE CONSERVAÇÃO DA
ENERGIA
• Os circuitos elétricos são dotados de arranjos
elétricos denominados malhas;
• As malhas são regiões do circuito que
permitem a circulação de corrente elétrica;
Fonte: Halliday e Hesnick
(2009)
LEI DE CONSERVAÇÃO DA
ENERGIA
• Para que haja corrente elétrica devemos ter uma
fonte de energia para a aceleração das cargas como
fontes de tensão;
• A energia elétrica acumulada nas fontes de energia é
transferida as cargas elétricas;
• Este raciocínio está de acordo com a Lei de
Conservação da Energia;
• A quantidade de energia líquida envolvida no
circuito é sempre nula;
LEI DE CONSERVAÇÃO DA
ENERGIA
•
LEIS DE KIRCHOFF
• Baseada nestas leis da física, Gustav Kirchoff, em
1847, desenvolveu duas leis primordiais para os
circuitos elétricos;
– Lei de Kirchoff das Correntes (LKC)
– Lei de Kirchoff das Tensões (LKT)
LEI DE KIRCHOFF DAS CORRENTES
(LKC)
•
Fonte: Sadiku
LEI DE KIRCHOFF DAS CORRENTES
(LKC)
• A lei de Kirchoff das correntes nos possibilita a
descoberta de potenciais elétricos em um circuito;
• Por meio de uma método determinado Análise
Nodal
• A análise Nodal será vista na parte 2 desta aula com
exemplos e resolução de questões propostas;
LEI DE KIRCHOFF DAS CORRENTES
(LKC)
•
Fonte: Sadiku
(2013)
LEI DE KIRCHOFF DAS CORRENTES
(LKC)
•
LEI DE KIRCHOFF DAS TENSÕES
(LKT)
• A Lei de Kirchoff das Tensões se baseia na Lei da
Conservação da Energia;
• A Lei de Kirchoff das Tensões mostra que a
somatória das tensões em um circuito elétrico ou
malha é sempre nula:
Fonte: Sadiku
(2013)
LEI DE KIRCHOFF DAS TENSÕES
(LKT)
• A lei de Kirchoff das tensões nos possibilita a
descoberta de uma corrente de malha em um circuito
elétrico
• Por meio de uma método determinado Análise de
Malha
• A análise de malha será vista na parte 2 desta aula
com exemplos e resolução de questões propostas;
LEI DE KIRCHOFF DAS TENSÕES
(LKT)
•
Fonte: Sadiku
(2013)
LEI DE KIRCHOFF DAS TENSÕES
(LKT)
•
LEI DE KIRCHOFF DAS TENSÕES
(LKT)
•
LEI DE KIRCHOFF DAS TENSÕES
(LKT)
•
EXERCÍCIOS
•
QUESTÃO 3
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EXERCÍCIOS
• Questão 4: A resistividade de um material X respeita a
função ρ(T) = -aT2 + bT , onde a e b são constantes
reais positivas. Descrever o comportamento da
resistividade do material em questão e calcular a corrente
elétrica que circula neste material no ponto crítico de
temperatura, considerando que tem boa ductilidade e foi
transformado em fio reto cilíndrico com comprimento de
2 metros e área de 0,5 mm² quando aplicada uma tensão
de 12V.
QUESTÃO 4
•
QUESTÃO 4
• Para analisar o comportamento da curva da função da
resistividade devemos determinar a crescimento e o
decrescimento da função com a Temperatura;
• Analisando a primeira derivada da função da
resistividade, se a primeira derivada for positiva a
função é crescente e decrescente caso a derivada
seja negativa;
QUESTÃO 4
•
QUESTÃO 4
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QUESTÃO 4
• A velocidade desse crescimento e decrescimento
dependerá dos valores de a e b da função ρ(T);
• Para estudar o comportamento da resistividade
necessitamos determinar se o ponto crítico da
curva é um ponto de máximo ou de mínimo;
• Devemos determinar se a resistividade é máxima
na temperatura de ponto critico ou é mínima na
mesma temperatura;
QUESTÃO 4
• Para esta analise deve-se determinar a segunda
derivada aplicada no ponto crítico;
• Se a segunda derivada no ponto crítico for
negativa a concavidade é para baixo e a
resistividade é máxima no ponto crítico;
• Caso contrário a concavidade da função será
para cima o a resistividade será mínima no
ponto crítico da função;
QUESTÃO 4
•
QUESTÃO 4
• De acordo com as análises da derivada, a curva da
função da resistividade é uma parábola com
concavidade para baixo e com ponto de
máximo;
Fonte: Flemming e Gonçalves (2007)
QUESTÃO 4
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QUESTÃO 4
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Próxima aula: Lei de Ohm e Leis de
Kirchoff: Parte 2 – Análise de Malha e
Análise Nodal