AMPERÍMETRO E VOLTÍMETRO

 Sempre que desejamos fazer uma medição de corrente num circuito o amperímetro deve ser ligado em série com o circuito, quando colocamos um multímetro na escala de corrente ou utilizamos um amperímetro o mesmo possui resistência interna muito baixa, para não influenciar na medição que será feita. O circuito deverá ser aberto para a introdução do mesmo.

 Já quando se deseja medir tensões elétricas, devemos utilizar o voltímetro ou um multímetro na escala de tensão, este aparelho deve ser ligado em paralelo com a carga e o mesmo nesta situação possui resistência interna muito alta.

SEGUNDA LEI DE OHM

Segunda Lei de Ohm

Georg Simon Ohm, descobriu que a resistência de um condutor depende de quatro fatores, seu comprimento, sua área de secção transversal, temperatura e a resistividade específica de cada material.

Material	Resistividade Específica ρ (Ω.mm2/m) a 20Cº
Alumínio	0,028
Antimônio	0,417
Bronze	0,067
Chumbo	0,22
Cobre	0,0173
Cobre Puro	0,0162
Constantan	0,5
Estanho	0,115
Grafite	13
Ferro	0,1221
Latão	0,067
Mercúrio	0,96
Nicromo	1,1
Níquel	0,087
Ouro	0,024
Prata	0,0159
Tungstênio	0,055
Zinco	0,056

Pela tabela podemos observar que quanto menor for sua resistividade melhor é o condutor, portanto o melhor material é a Prata e o pior é o Grafite.

Matematicamente temos:

    Onde:

R = Resistência Elétrica em Ohms (Ω).

L = comprimento do material em metros (m).

A = Área de secção transversal em mm²

ρ = Resistividade específica em Ω.mm²/m ( lê-se rô).

Exemplo: Calcule a Resistência de um condutor de cobre com 2Km de comprimento e área de secção transversal de 4mm^2.

ρ = Cobre 0,0173Ω.mm²/m

L = 2Km transformar em metros 2000m

A = 4mm²

Dessa fórmula básica podemos ter outras fórmulas derivadas

                                    

Exercícios:

1)    Calcule a resistência de um fio de prata com secção transversal de 2,5mm² e os comprimentos abaixo:

a)    L =100m

b)    L = 3Km

c)    L = 50Km

2)    Qual o comprimento de um fio de ouro, com resistência de 4Ω e secção transversal de 6mm²?

3)    Qual a área de secção transversal de um fio de prata, com 1,06Ω de resistência e comprimento de 100m?

4)    Qual o material de um condutor com 3Km de comprimento, com resistência de 138Ω e secção de 2,5mm²?

POTÊNCIA ELÉTRICA

Potência Elétrica

Potência Elétrica - É a capacidade de converter energia elétrica em trabalho, sua unidade é o Watt (W).

Os aparelhos com maior potência elétrica vão produzir maior trabalho, se comprarmos dois chuveiros um de 6000W e outro de 7500W, qual irá esquentar mais a água?

Lógico que será o chuveiro de maior potência, no caso o de 7500W, mas também será o que mais vai gastar na sua conta de energia.

A fórmula da potência elétrica é:

P = U.I

Onde: P = Potência em Watts (W).

            U = Tensão Elétrica em Volts (V)

            I = Corrente Elétrica em Amperes (A).

Exemplo: Um chuveiro que consome uma corrente de 34,09A, que é ligado a uma rede elétrica de 220V, possui qual Potência Elétrica?

P = U. I = 220V. 34,09 = 7499,8W aproximadamente 7500W

Dessa fórmula básica podemos ter mais duas fórmulas derivadas.

I = P/U   

U = P/I

Outras fórmulas também são utilizadas.

P = R . I ²                       P =U² / R

                                                                                             

Outro exemplo: Qual a corrente elétrica de uma torneira elétrica de 5400W, que é ligada a uma rede elétrica de 220V?

                                                          

  I = P/U= 5400W/220V = 24,54A

Exercícios Código de Cores de Resistores e Múltiplos e Submúltiplos

1) Utilizando tabela de código de cores qual o valor nominal de cada resistor?

a) Vermelho, Vermelho, Marrom e Ouro.

b) Laranja, branco, ouro e Prata.

c) Marrom, azul, amarelo e Ouro.

d) Violeta, amarelo, Prata e Vermelho.

e) Laranja, Laranja, Vermelho, Ouro.

f) Branco, Marrom , Preto e Marrom.

g) Verde, cinza, laranja e Prata.

h) Amarelo, Laranja, Vermelho e Vermelho.


2) Faça as conversões:

a) 1A =                      mA

b) 127V =                      mV

c) 127V=                        KV

d) 2KΩ =                         Ω

e) 33µA=                         mA

f) 550µA=                        nA

g) 3,3MΩ=                       KΩ

h) 24V=                            µV

i) 900V =                          KV

3) Dado o valor do resistor escreva as cores.

a) 220Ω  +/- 5% =

b) 1,2KΩ +/- 10% =

c) 0,33Ω +/- 2% =

d) 91Ω +/- 1% =

e) 3KΩ +/- 5% =

f) 56KΩ +/- 10% =

ASSOCIAÇÃO MISTA

Associação Mista

Como o nome diz é a mistura de um circuito série e paralelo, numa associação mista devemos analisar o circuito e solucionar o problema por etapas.

Analisando o circuito acima Temos R1 em série com R2 e R3 em paralelo com R4.

Para resolvermos o circuito devemos somar R1 e R2 por se tratar da parte série do circuito, QUe vou dar o nome desta soma de Ra.

Ra = R1 + R2 = 30Ω + 10Ω = 40Ω

E calcular o Paralelo de R3 com R4, que vai receber o nome de Rb

Rb = 60 x 40 / 60 + 40 = 2400 / 100 = 24Ω

Redesenhando o circuito temos:

Depois de resolvido a série e o paralelo, voltamos a ter um circuito série que para calcularmos o REQ basta somar Ra com Rb.

REQ = Ra + Rb = 40Ω + 24Ω = 64Ω

Agora vamos calcular a corrente do circuito

IT = 24V/64Ω = 0,375A ou 375mA

O próximo passo é achar a tensão em Ra e Rb, pois já sabemos a corrente que circula por eles.

URa = Ra x IT = 40V x 0,375A = 15V

URb = Rb x IT = 24 x 0,375A = 9V

Agora já é possível calcular as tensões nos resistores R1 e R2.

UR1 = R1 x IT = 30Ω x 0,375A = 11,25V

UR2 = R2 x IT = 10Ω x 0,375A = 3,75V

O último passo é o cálculo das correntes em R3 e R4, devemos pensar que a tensão neles é a mesma que foi descoberta em Rb

URb = UR3 = UR4 = 9V

IR3 = 9V/60Ω = 0,15A

IR4 = 9V/40Ω = 0,225A

Desenho final do circuito,

Onde:  Corrente Total = IT = 0,375A que é a mesma corrente em IR1 e IR2.

            UR1 = 11,25A (Tensão no Resistor 1).

            UR2 = 3,75V (Tensão no Resistor 2).

           

            UR3 = UR4 = 9V (Tensão no Resistor 3 e 4).

            IR3 = 0,15A (Corrente no Resistor 3).

            IR4 = 0,225A (Corrente no Resistor 4).         

ASSOCIAÇÃO EM PARALELO

Associação Em Paralelo

As características de uma associação paralela são:

A Tensão Elétrica é a mesma em todos os componentes.

As cargas são independentes.

A corrente elétrica é dividida em cada componente.

 O primeiro passo para resolver o circuito é calcular a Resistência Equivalente que no circuito paralelo pode ser resolvido pela fórmula do produto dividido pela soma dos resistores.

Exemplo REQ = R1 x R2 / R1 + R2 = 600Ω x 400Ω / 600Ω +400Ω = 240000 / 1000 = 240 Ω

O segundo passo é calcular a corrente total da fonte.

IT = UT/ REQ = 24V / 240Ω = 0,1A ou 100mA

Por último devemos calcular a corrente em cada resistor.

IR1 = 24V/600Ω = 0,04A ou 40mA

IR2 = 24V/ 400Ω = 0,06A ou 60mA

A soma das correntes elétricas parciais de um circuito em paralelo deve ser igual a corrente total do circuito.

IT = IR1 + IR2 = 100mA = 40mA + 60mA. 

IT = Corrente Total

IR1 = Corrente no Resistor 1.

IR2 =  Corrente no Resistor 2.