Análise de Circuitos

Análise de Circuitos. Docente: Engº António Almeida.

Conteúdo da Aula. Resistência elétrica Resistividade Resistência e temperatura Reóstatos Modelos de fontes.

A resistência elétrica é a medida da oposição que um material oferece à passagem de corrente elétrica. É expressa em ohms (Ω) e depende das características do material, das dimensões do componente condutor e da temperatura a que está. A resistência também aumenta a temperatura do condutor. A resistência elétrica é fundamental na determinação do comportamento dos circuitos elétricos..

Os códigos de cores em resistores são usados para indicar o valor da resistência e a tolerância do componente. Primeira linha: Indica o primeiro dígito do valor da resistência. Segunda linha: Indica o segundo dígito do valor da resistência. Terceira linha: Indica o fator de multiplicação (10^n) para obter o valor da resistência. Quarta linha (opcional): Indica a tolerância da resistência..

[Audio] Primeira: 2 Segunda: 5 Terceira 3 = 10^3=1000 = K Quarta plus / 5% 4 6 0 K plus / 1 %.

[Audio] Comprimento: Quanto maior o comprimento do condutor, maior será sua resistência. Área da seção transversal: Uma seção transversal menor aumenta a resistência. Material: Diferentes materiais têm resistividades distintas, afetando a resistência. Temperatura: A resistência pode variar com a temperatura, aumentando geralmente com o aumento da temperatura..

[Audio] Essa fórmula permite calcular a resistividade de um material mas primeiro é preciso saber a sua resistência, comprimento e área da seção transversal. A resistividade é uma propriedade intrínseca do material e é útil para caracterizar sua capacidade de conduzir ou resistir à passagem de corrente elétrica..

Tabela de Prefixos (S.I.). Prefixos métricos mais utilizados em Engª definidos pelo Sistema Internacional.

[Audio] A resistividade de um material é sua capacidade inata de resistir ao fluxo de corrente elétrica. Descreve o quanto um material dificulta a passagem da eletricidade É uma propriedade específica do material, que não depende da sua forma ou tamanho. A resistividade é medida em ohm metros (Ω·m) É fundamental para calcular a resistência elétrica de um material com base no seu comprimento e na área da seção transversal..

[Audio] A temperatura e a resistência elétrica estão relacionadas, Não é correto afirmar que uma aumenta necessariamente com a outra. Em muitos materiais metálicos, a resistência elétrica tende a aumentar à medida que a temperatura aumenta. Isso ocorre devido à maior agitação térmica das partículas no material, o que aumenta a colisão entre elétrons e íons, dificultando a passagem da corrente elétrica. Portanto, nesses materiais, um aumento na temperatura resulta em um aumento na resistência. No entanto, em materiais semicondutores, a relação entre temperatura e resistência é inversa. A resistência diminui à medida que a temperatura aumenta, porque os elétrons adquirem mais energia e movem se mais facilmente através da estrutura cristalina do material. Portanto, a relação entre temperatura e resistência depende do tipo de material em questão e de seu coeficiente de temperatura da resistência, que pode ser positivo (aumento da resistência com o aumento da temperatura) ou negativo (diminuição da resistência com o aumento da temperatura)..

[Audio] Para calcular a resistividade em função da temperatura temos de saber qual é a resistividade do material numa temperatura de referência RÓ(ρ₀) e o coeficiente de temperatura da resistividade A-L-F-A (α) desse material. Com esses valores, podemos utilizar a fórmula para encontrar a resistividade em qualquer temperatura que queiramos. A formula é apenas uma simplificação e pode não ser aplicável a todos os materiais e a todas as faixas de temperatura. A relação entre a resistividade e a temperatura pode ser mais complexa em alguns casos, e é importante considerar as características específicas do material em questão..

[Audio] Observe que é fundamental usar as unidades de temperatura e resistência apropriadas na fórmula para garantir que os cálculos estejam consistentes. Resistência de um cabo a uma determinada temperatura é igual a resistividade do seu material a uma temperatura de referencia (20ºc) multiplicada pelo seu comprimento dividindo tudo pela área de uma secção transversal do cabo..

[Audio] Primeiro temos de calcular a resistividade Depois calcular a resistência.

Resolução:. 1º - Calcular a Resistividade: ρT = ρ0 x [1 + (α x (T-T0​))] ρ(70°C) = 0,0173Ω.m x [1+(0,00393 x (70°-20°))] ≈ 0.0206 Ω.m 2º - Calcular a Resistência: RT = (ρT x L) / A R (70°C) = (0.0206 Ω.m x 600m​) / 0,00002m ≈ 618 Ω.m.s Ou seja: A resistência de um cabo de cobre com 600 metros de comprimento e uma área de seção transversal de 20 mm², exposto a uma temperatura de 70°C, é de aproximadamente 618 ohms..

[Audio] Reóstatos são dispositivos elétricos variáveis usados para controlar a resistência em circuitos elétricos. Permitem ajustar a resistência elétrica de maneira variável São úteis para controlar corrente, tensão ou luminosidade. São utilizados em lâmpadas, motores, som e sistemas de aquecimento. Os reóstatos consistem num enrolamento de fio resistivo que pode ser ajustado para alterar a resistência, proporcionando controle preciso sobre o circuito..

[Audio] Fontes elétricas são dispositivos que fornecem energia elétrica a um circuito. Podem ser fontes de tensão, que mantêm uma diferença de potencial constante ou fontes de corrente, que fornecem uma corrente constante. Fontes elétricas são fundamentais em eletrónica e eletricidade para alimentar dispositivos e circuitos..

[Audio] Fontes de tensão são dispositivos elétricos que mantêm uma diferença de potencial elétrico constante entre seus terminais. Ou seja fornecem uma tensão elétrica constante aos circuitos ligados a eles, independentemente da corrente que flui. Existem fontes de tensão constante e alternada..

[Audio] Fontes de corrente são dispositivos elétricos que fornecem uma corrente elétrica constante a um circuito independentemente da tensão que é necessária para manter essa corrente. São utilizadas em circuitos que requerem uma corrente constante, como em sensores, leds (diodos emissores de luz)..

[Audio] A Lei de Ohm estabelece que a corrente elétrica (I) que passa por um condutor é diretamente proporcional à tensão (V) aplicada inversamente proporcional à resistência (R) do condutor. 5 é a tensão em volts I é a corrente em amperes R é a resistência em ohms. Esta lei é fundamental para a análise e conceção de circuitos elétricos.

[Audio] Se a resistência for a mesma (R) e aumentarmos a tensão (V) também aumentamos a corrente (A).

[Audio] Se a tensão for a mesma (V) e diminuirmos a resistência (A) a corrente será maior (A).