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Eletrodinâmica
Física - O desafio de aprender nunca se acaba!

Eletrodinâmica

A eletrodinâmica é o ramo da eletricidade que estuda o comportamento das cargas elétricas em movimento. Deniminamis corrente elétrica à movimentação das cargas elétricas, cujos exemplos existem em grande número, inclusive em nosso organismo, como as minúsculas correntes elétricas nervosas que propiciam a nossa atividade muscular.

Além de um resumo sobre Cinemática, nesta página você encontra 36 apostilas para download.
 
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Corrente elétrica: movimento ordenado de cargas elétricas; pode ser:
• Eletrônica: consiste no deslocamento de elétrons livres;
• Iônica: consiste no movimentos de íons positivos e negativos em sentidos opostos; ocorrem em soluções eletrolíticas.
Unidade de carga elétrica: C (coulomb ).

Sentido real da corrente elétrica: é o sentido real do movimento dos elétrons no interior do condutor. Fig.01a

Sentido convencional: é o sentido no qual imaginamos cargas positivas movendo-se em sentido contrário ao real. Corresponde ao sentido do campo elétrico interior ao condutor. Fig.01b

Intensidade da corrente elétrica:

Unidade: ampère (A),

Princípio da quantização da carga: qualquer carga na natureza é um múltiplo inteiro de e;

(quantidade de carga) ..............

Podemos escrever, portanto ; n é um número inteiro.

Resistores: elementos que consomem energia elétrica e a transforma em energia térmica. Podemos utilizá-los para controlar a intensidade de corrente elétrica em trechos do circuito. Dizemos que um resistor é ôhmico quando é regido pela primeira lei de Ohm, apresentada logo a seguir.

Fig.02: representações de uma resistência num circuito elétrico

Primeira lei de Ohm: , onde , denominado diferença de potencial. A tensão U é definida como sendo a grandeza que define o quanto de energia o gerador fornece para cada unidade de carga que o atravessa:

Logo, podemos definir: unidade de U é o volt (V):

Observando o gráfico U x i percebemos que

Segunda Lei de Ohm: ; a resistência elétrica é diretamente proporcional ao comprimento do fio e inversamente proporcional à sua área de seção transversal. é uma grandeza que caracteriza a composição do material e denomina-se resistividade.

Associação de resistores

• Associação de resistores em Série:

Todos os resistores em série são percorridos pela mesma corrente elétrica, estando cada um submetido a uma tensão peculiar que pode ou não ser igual às demais.

• Associação de resistores em Paralelo:

Todos os resistores estão sujeitos à mesma d.d.p U, sendo percorridos por uma corrente elétrica que pode ser idêntica a todos eles ou diferente conforme sejam idênticas ou diferentes as suas respectivas resistências.

Para dois resistores em paralelo, temos:

Para n resistores iguais em paralelo, temos:

Ponte de Wheatstone

Consiste numa associação de um galvanômetro e quatro resistores, como mostra a figura. Geralmente a resistência de um destes resistores é desconhecida e um dos resistores é um reostato.

Reostatos: resistores cuja resistência pode ser variada.
Dizemos que a ponte está em equilíbrio quando o galvanômetro não acusa corrente, o que somente é possível caso sejam idênticos os potenciais em D e C.

Para que isto seja uma realidade, obrigatoriamente, devemos ter: .

Dividindo as expressões I e II, temos:

Para descobrir o valor da resistência incógnita, basta isolá-la na expressão anterior.

Ponte de Fio

Trata-se de uma variante da já mencionada ponte de Wheatstone.

As resistências e são proporcionais aos comprimentos e (partes do fio), determinados pelas extremidade destes comprimentos e pela localização do cursor do galvanômetro.
A secção transversal do fio é constante.

Recordando o que vimos para a ponte de Wheatstone, temos:

Variação da resistência com a temperatura

• Metais puros: o aumento da temperatura ocasiona aumento na resistência elétrica;
• Ligas metálicas especiais: geralmente têm suas resistências inalteradas;
• Grafita e Soluções eletrolíticas: a resistência decresce com a temperatura.

Ao aquecermos um material, a sua resistência varia de acordo com a expressão:

Geradores Elétricos

Dispositivos que fornecem energia elétrica ao circuito às custas de outra forma energética.
• Gerador ideal: aquele gerador teórico que não possui resistência interna, não dissipando, portanto, energia. A d.d.p entre seus terminais é igual à sua força eletromotriz: U=E

• Gerador real: é o que possui resistência interna. A d.d.p entre seus terminais é menor que sua força eletromotriz, sua equação característica é . Ou seja, o potencial é reduzido devido à resistência interna r do gerador.

Gerador real: Neste caso, fizemos uma associação da ilustração de uma pilha com o esquema de um gerador.
A representação de um gerador é dada por dois segmentos de tamanhos diferentes perpendiculares a uma reta.



 

Em construção! Aguarde a finalização desta página. Abaixo, diversas apostilas sobre o assunto...

 

Apostilas
   
001
Eletrodinâmica I - GREF USP
002
Eletrodinâmica II - GREF USP
003
Carga e Corrente Elétrica
004
Eletrodinâmica Básica
005
Eletrodinâmica Superior - Univ. Cat. de Goiás
006
Formulário de Eletrodinâmica
007
Fundamentos de Eletricidade - UNITAU
008
Eletricidade Básica - CPN-SP
009
Estudo da Corrente Elétrica
010
Eletricidade Básica
011
Condução de Eletricidade nos Sólidos
012
Eletricidade Geral - UFRGS
013
Corrente Elétrica
014
Potência Elétrica
015
Eletrodinâmica Geral - SC
016
Corrente Elétrica
017
Métodos de Análise de Cicuitos Elétricos - CEFET
018
Corrente Alternada - CEFET
019
Filtros Passivos - CEFET
020
Resistores Elétricos - CEFET
021
Transformadores - CEFET
022
Geradores - CEFET
023
Resistência Elétrica- CEFET
024
Semicondutores - CEFET
025
Teorema da Superposição de Efeitos - CEFET
026
Teorema de Thèvenin
 
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Física

A Física é ciência responsável por investigar os fenômenos fundamentais da natureza, detalhando sua estrutura, compreendendo sua complexidade e aplicando todo este conhecimento no desenvolvimento de novas tecnologias.

Seria impossível pensarmos no que temos hoje sem a contribuição de físicos do passado, que através de investigações desvendaram fenômenos ópticos, elétricos e magnéticos, dentre outros, possibilitando a existência de quase tudo que hoje facilita as nossas vidas.

À partir do início do século XX, com a descoberta da mecânica quântica, foram abertos novos horizontes como a interpretação de fenômenos subatômicos e geração de novas frentes de pesquisa.

Faz-se necessária a capacidade de análise investigativa tanto de fenômenos já conhecidos e que precisam ser aprofundados, quanto de informações novas. Alguns experimentos são mais teóricos e de fácil acesso à maioria dos interessados, outros são quase inacessíveis, dada a estrutura exigida, como por exemplo no caso do LHC.

Exige-se que o físico que pretende seguir ao ramo das pesquisas tenha, além de conhecimentos sobre Física, alguns pré-requisitos:
1. capacidade de explorar a lógica e, ao mesmo tempo, desenvolver raciocínios nem sempre óbvios;
2. habilidades com matemática;
3. criatividade;
4. paciência e persistência.

O Físico tem, basicamente, dois caminhos a seguir:
• Licenciatura: relacionada ao ensino da Física;
• Bacharelado: voltado para a pesquisa Física.

Devido à grande quantidade de conhecimentos acumulada nos últimos cem anos da pesquisa em Física, tornou-se necessária a divisão da mesma em Física Teórica e Física Experimental.

O físico atual não está limitado à sala de aula ou a um simples laboratório, encontrando hoje um vasto campo de atuação. Empresas de telecomunicações e de desenvolvimento de tecnologia de ponta para a área médica são grandes mercados em expansão para os físicos. O mercado financeiro também vem se mostrando muito promissor, visto que instituições bancárias de grande porte têm admitido físicos, dada sua alta capacidade de raciocínio e habilidade de resolução de situações em que se faz necessária a tomada de decisões complexas, às vezes em curto espaço de tempo.

O licenciado em Física encontra vasto campo de atuação em escolas, universidades e cursos preparatórios para vestibular, além de poder desenvolver pesquisas relacionadas à Educação.


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