Eletrodinâmica (circuitos)

O que faz um material ser bom condutor?

Ter elétrons livres nos seus átomos, o que facilita o movimento deles para gerar corrente.

Explique o que é circuito fechado.

Ocorre quando há um caminho definido por um condutor para passar corrente entre dois pontos com diferência de potencial entre si.

Explique o que é curto-circuito.

É uma situação em que a corrente elétrica encontra um caminho de baixa resistência, evitando o resto do circuito e resultando em um fluxo excessivo de corrente, podendo causar danos aos componentes e risco de incêndio.

Aponte que elemento do circuito define as seguintes grandezas: DDP, resistência e corrente total.

DDP: o gerador do circuito (bateria);

Resistência: a resistência de tudo o que está ligado;

Corrente: A resistência do circuito (mais resistência puxa menos corrente).

Explique como a resistência pode influenciar na quantidade de corrente que passa em um trecho do circuito.

A resistência é inversamente proporcional define quanta corrente é “puxada” do gerador, então onde tem menos resistência haverá passagem de mais corrente.

Se uma corrente elétrica com uma dada tensão passar por um resistor, qual será a relação entre os valores tensão e corrente antes e depois?

• A resistência não altera o valor da corrente passando por ela;

• Quando a corrente passa pelo resistor, a única coisa que muda é o potencial elétrico passando;

• O resistor não altera a quantidade de cargas, mas altera a energia que cada uma delas carrega porque dissipa em calor.

Dê o símbolo e explique o funcionamento do capacitor.

O capacitor é um componente que armazena energia em cargas que ficam nas suas placas por indução. Ele se carrega quando ligado a uma corrente elétrica e libera essa carga quando necessário.

Dê o símbolo e explique o funcionamento do resistor.

O resistor é um componente que serve para aumentar a resistência de um circuito, causando quedas de tensão e limitando a quantidade de corrente que passa. O resistor faz isso por dificultar a passagem de corrente por colisões dentro do material, que dissipa energia em calor.

Dê o símbolo e explique como funciona um gerador.

O gerador é a parte do circuito que aplica diferença de potencial nos fios e fornece cargas para a passagem de corrente, portanto não existe circuito sem envolvimento de um gerador.

Ex: pilha

Dê o símbolo e explique como funciona um receptor.

Um receptor no circuito é um componente qualquer que consome energia, e sua simbologia serve pra destacar a energia consumida por ele e sua resistência.

Ex: lâmpada, motor.

Como diferenciar a simbologia do gerador e a do receptor?

Eles se diferenciam pelo sentido da corrente que passa. Na fonte esse sentido é sempre do positivo para o negativo, enquanto no receptor a corrente entra pelo positivo e sai no negativo.

O que acontece se você inverter os polos de uma das pilhas?

• A pilha vai começar a agir como um receptor (gastar energia)

• Sua resistência funciona da mesma forma

O que acontece se forem ligados geradores em série?

Em série, as voltagens de cada uma se somam e podem ser substituídas por a voltagem de um “gerador equivalente”

O que acontece se forem ligados geradores em paralelo?

Em paralelo, as pilhas vão agir como uma só, tendo apenas a mudança da resistência equivalente entre elas.

Explique o que é um amperímetro, quais as características de um amperímetro ideal (tipo que cai em questão) e como ele deve ser ligado ao circuito.

• Amperímetro é o componente que se liga em um trecho do circuito para medir a corrente passando;

• Um amperímetro ideal deve ter resistência nula (não afeta a corrente do circuito);

• Ele deve ser conectado em série para garantir que a corrente medida seja a mesma que os componentes ligados ao mesmo fio.

Explique o que é um voltímetro e quais as características de um voltímetro ideal (tipo que cai em questão) e como ele deve ser ligado ao circuito.

• Voltímetro é o componente que mede a DDP de um trecho do circuito;

• Um voltímetro ideal deve ter resistência infinita (para impedir passagem de corrente e queda de tensão por ele);

• Ele deve ser ligado em paralelo para que não interfira no circuito e possa medir a queda de tensão entre os dois pontos que foi ligado.

Explique o que acontece se você ligar incorretamente o voltímetro e o amperímetro.

O amperímetro em paralelo causa curto-circuito e inutiliza tudo que está em paralelo com ele, pois a corrente vai preferir o caminho sem resistência;

O voltímetro em série causa aumento absurdo de resistência, então nem sai mais corrente para aquele caminho.

Explique como diferenciar o gerador e o receptor na imagem e determine o sentido da corrente.

Como o gerador é um componente que fornece e um receptor é um componente que consome energia, é impossível que os componentes de cima sejam consumidores, já que consumiriam mais energia do que é fornecida. Como o sentido da corrente sai do positivo do gerador, ele está no anti-horário

Explique o que acontece com a corrente ao passar pelos pontos a e pelo ponto A e B e destaque qual das correntes i₁ ou 1₂ tem maior valor.

No ponto A, a corrente se divide nos dois fios com resistores em paralelo de modo que o fio com menor resistência receba maior parte de corrente. Em B, as duas correntes se unem novamente em uma corrente equivalente à soma das duas. Por isso, a corrente i₁ é a de maior valor.

Explique a relação de maior para menor ou igualdade entre a tensão nos pontos A B e C.

Como cada resistor provoca uma queda de tensão, o valor dela nos pontos fica cada vez menor.

Explique a relação de maior para menor ou igualdade entre a tensão nos pontos A, B, C, D, e E.

O primeiro resistor causa uma queda de tensão do ponto A ao B, e então, no mesmo fio, são ligados resistores nos pontos B e C. Pelo fato de ser o mesmo fio, não ocorre queda de tensão entre B e C, então são iguais. Como os resistores em paralelo estão ligados sobre os mesmos fios na entrada e na saída, suas quedas de tensão também são iguais, e portanto V_D = V_E.

Determine a resistência equivalente nesse circuito (fios normais tem resistência 0)

Como um fio sem resistência passa no meio do circuito, ele cria um curto-circuito fazendo com que toda a corrente ignore os outros caminhos, então a R_eq é igual somente ao primeiro resistor.

Calcule a resistência equivalente nessa associação

4Ω