Potência Elétrica:
É a quantidade de energia consumida em determinado intervalo de tempo.
P = ∆E
∆t
P: Potencia desenvolvida pelo dispositivo, expressa em watt (W)
∆E: Energia Consumida, expressa em joules (J)∆t: Intervalo de tempo transcorrido, expresso em segundos (s)
Um watt equivale à transformação da energia de um joule em um segundo:
1 W = 1 J/s
Já que a relação entre potência e tempo pode ser escrita como E = P∆t, então a unidade pode ser expressa em Ws, ou kWh, que é a energia usada nos medidores de energia elétrica residenciais.
Um kWh corresponde à energia de um aparelho medida durante um intervalo de tempo de 1 hora:
1 kWh = 1000 watt . 1 hora
Podemos também estabelecer uma relação com o consumo de energia com a corrente e potência.
Onde a potência será proporcional à intensidade da corrente (i) e à tenção (U). Logo temos que:
P = Ui
U: Tensão em volt (V)
i: Corrente elétrica medida em ampère (A)
P: Potência dada em watt (W)
Podemos determinar ainda uma relação entre as unidades:
1 volt = 1 watt/ampère (1V = 1W/A)
Resistores:
Determina ou limita o valor de corrente elétrica em certa parte do circuito e transforma a energia elétrica em mecânica ou térmica, pelo efeito joule.
Eles são representados pelos símbolos:
Representam resistores fixos, dispositivos cuja resistência não varia. Dependendo da função do aparelho, também podem ser utilizados resistores do tipo variável, que permitem alterar a potência dos aparelhos.
Os resistores apresentam faixas coloridas, que indicam o valor de sua resistência.
Primeira Lei de Ohm:
Submetendo certo condutor a uma tensão, é possível perceber que uma corrente o percorre. Se aumentar a tensão aplicada, há aumento da intensidade da corrente do campo elétrico atuando nos elétrons livres do condutor, provocando uma maior corrente elétrica. Logo, conclui-se que, quanto maior a tensão (U), maior será a corrente elétrica (i). Por isso dizemos que é uma relação proporcional.
Então:
U = U¹ = U² = constante
i i¹ i²
A constante dessa razão é chamada Resistência Elétrica (R) e depende das características do material que compõe o condutor, da geometria e da temperatura. Sua unidade de medida é o Ohm (Ω).
Um material que obedece essa lei é denominado Resistor Ôhmico, sendo que sua principal característica é a resistência constante, independente da tensão aplicada.
Em um gráfico com linha reta ascendente, com i e U definidos, pode-se encontrar a resistência da seguinte forma:
R = U
i
Essa mesma fórmula, rearranjada de forma linear é denominada Primeira Lei de Ohm:
U = Ri
U: Tensão em volt (V)
i: corrente elétrica em ampère (A)
R: resistência medida em ohm (Ω)
Em um gráfico onde o condutor não apresenta relação linear e constante entre as grandezas U e i, trata-se de um Resistores Não-Ôhmicos, que não obedecem a Primeira Lei de Ohm e podemos perceber que conforme a tensão aumenta, a resistência aumenta.
Segunda Lei de Ohm:
Analisando a condução elétrica dos metais, Ohm concluiu que as características geométricas influenciam diretamente na resistência do condutor: O comprimento L e a espessura, ou seja, a área de secção transversal A, são elementos fundamentais. As características do próprio material também são importantes é claro.
Resistividade Elétrica: Indicada pela letra grega ρ, medida em Ω . m (ohm vezes metro).
Com isso, podemos desenvolver a Segunda Lei de Ohm
R = ρ L
A
ρ: Resistividade Elétrica do material medida em Ohm . metro ( Ω . m)
L: Comprimento do condutor em metro (m)
A: Área da secção transversal do condutor em metro quadrado (m²)
R: Resistência elétrica medida em Ohm ( Ω )
Potência Elétrica Dissipada:
A corrente elétrica depende da tensão aplicada ao condutor. Logo, se um trecho de um circuito elétrico submetido a uma tensão U passa por uma corrente elétrica i, a potência desenvolvida pode ser expressa por: P = Ui
No entanto, se nesse trecho houver um resistor de resistência elétrica R, a energia elétrica será dissipada como calor, ou seja, o efeito joule. Por isso, substituímos a primeira lei de Ohm ( U = Ri) na fórmula da Potência ( P = Ui):
P = Ri²
E ainda, se a tensão U for constante, podemos também obter outra fórmula que relaciona diretamente potência, tensão e resistência:
P = U²
R
Exercícios:
O resumo fica por aqui, não deixe de ver o resumo #4 de eletrodinâmica e como sempre, faça os exercícios desse tema para fixar! Até a próxima.