CIRCUITOS ELTRICOS A AULA 3 ELETRODIN MICA E

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) ELETRODIN MICA E ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS Professor: Paulo Cícero Fritzen E-mail: pcfritzen@utfpr. edu. br Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ELETRODIN MICA - CORRENTE ELÉTRICA Estuda o movimento das cargas elétricas - Corrente elétrica - O fluxo de elétrons em um condutor metálico em equilíbrio eletrostático (EE) é aleatório, não possuindo, em média, nenhum deslocamento contínuo ao longo do condutor (EE - o campo elétrico no interior do condutor é nulo) -Para haver um fluxo de elétrons diferente de zero (corrente elétrica) é necessário estabelecer um campo elétrico no interior do condutor (isso pode ser feito ligando uma pilha nas extremidades do mesmo) Pilha – ddp nas extremidades e, conseqüentemente, vai produzir um campo elétrico no interior do condutor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ELETRODIN MICA - CORRENTE ELÉTRICA • Nota: Se o campo externo é sempre no mesmo sentido, obtemos uma Corrente Contínua. Porém se invertemos periodicamente o sentido do campo, temos uma Corrente Alternada • A corrente elétrica através da área com seção reta “A” é igual ao fluxo total das cargas através dessa área por unidade de tempo • Unidade Ampère (A) Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CORRENTE ELÉTRICA • Convencionamos que o sentido da corrente é do movimento das cargas positivas (corrente elétrica não e vetor é uma grandeza escalar) Nota: para existir uma corrente em um condutor, além de se estabelecer uma campo elétrico no seu interior, é necessário uma trajetória fechada ou circuito completo + ddp + + I - Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

FORÇA ELETROMOTRIZ (F. E. M) f. e. m. - é o agente externo que faz a corrente fluir do potencial mais baixo para um mais elevado Nota: apesar do nome, fisicamente a f. e. m. representa o trabalho por unidade de carga realizado pelas forças da fonte, na transformação de alguma forma de energia em energia elétrica • Unidade: Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

FORÇA ELETROMOTRIZ E CIRCUITO • Fonte de força eletromotriz Qualquer dispositivo capaz de manter uma diferença de potencial entre os terminais de um condutor (bateria, gerador, etc. ) + ddp + + I - Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ENERGIA E POTÊNCIA EM CIRCUITOS ELÉTRICOS Transferência de energia em um circuito elétrico • Caixa preta - caixa de 2 terminais cujo conteúdo é desconhecido I v + - + a - b -Temos uma ddp nos terminais “a” e “b” Temos corrente fluindo p/ caixa - Va > Vb Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ENERGIA E POTÊNCIA EM CIRCUITOS ELÉTRICOS • Considerando que uma carga “dq” atravessa a caixa de “a” para “b” sua energia potencial elétrica terá diminuído de: “d. U = dq Vab” (trabalho realizado W=q. V ) • Num intervalo de tempo “dt”, a energia transferida para dentro da caixa é: Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ENERGIA E POTÊNCIA EM CIRCUITOS ELÉTRICOS • Dividindo a equação anterior por dt temos a taxa com a qual o restante do circuito fornece energia p/ caixa Ø Essa variação recebe o nome de Potência Elétrica • Nota: pode acontecer que o potencial de “b” seja maior que o de “a”, então uma carga “dq” que atravessa a caixa de “a” para “b” terá aumentado a sua energia potencial. Existe uma transferência de energia líquida para fora da caixa (o elemento na caixa está atuando como uma fonte que fornece energia para o circuito) • Unidade: Watts (W) Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ENERGIA E POTÊNCIA EM CIRCUITOS ELÉTRICOS • As quantidades “v” e “i” são geralmente funções do tempo, neste caso escrevemos “v(t)” e “i(t)”. Assim, a potência “p” é também função do tempo. Algumas vezes é chamada de potência instantânea “p(t)”, porque o seu valor é referente ao instante de tempo no qual “v(t)” e “i(t)” são medidos Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ELEMENTOS DOS CIRCUITOS ELÉTRICOS • Elementos Passivos • Elementos Ativos Ø Em relação ao fluxo de Energia Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ELEMENTOS DOS CIRCUITOS ELÉTRICOS • Elementos Passivos: recebem energia do circuito a energia total entregue a ele pelo resto do circuito é sempre positiva (energia absorvida pelo elemento) (I) • Ex. : resistores, indutores, capacitores, transformadores, etc. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ELEMENTOS DOS CIRCUITOS ELÉTRICOS • Elementos Ativos: a equação ( I ) não se mantém por todo o tempo (a energia é fornecida por eles) • Podemos dizer também que os ativos são componentes que permitem ou uma amplificação ou uma modificação fundamental em “ i ”, “ v ” e/ou potência. • Ex. : Geradores, baterias e circuitos eletrônicos que requerem uma fonte de alimentação (Amplificador operacional, circuitos integrados de uma forma geral) Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS v FONTES DE TENSÃO v FONTES DE CORRENTE Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) Fonte de Tensão Independente (ideal): Elemento de dois terminais, como uma bateria ou gerador, que mantém uma dada tensão entre os seus terminais “A tensão é completamente independente da corrente fornecida” Símbolo: ou (CC – CA) (CC) Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) Fonte de Tensão Prática (real): a Vab = V – r. i Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) Fonte de Corrente Independente (ideal): “O valor da corrente ‘i’ independe da tensão sobre o elemento. ” Símbolo: Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) Fonte Prática de Corrente (real): Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

CIRCUITOS ELÉTRICOS A (AULA 3) Potência Absorvida: P = V. I Corrente que entra no terminal positivo “+”. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica

ET 73 F – CIRCUITOS ELÉTRICOS A Professor: Dr. Paulo Cícero Fritzen E-mail: pcfritzen@utfpr. edu. br http: //paginapessoal. utfpr. edu. br/pcfritzen Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase em Eletrotécnica