Cálculo Numérico

Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos, tais como resistores, indutores, capacitores, diodos, linhas de transmissão, fontes de tensão, fontes de corrente e interruptores, de modo que formem pelo menos um caminho fechado para a corrente elétrica. Um circuito elétrico simples, alimentado por pilhas, baterias ou tomadas, sempre apresenta uma fonte de energia elétrica, um aparelho elétrico, fios ou placas de ligação e um interruptor para ligar e desligar o aparelho. Estando ligado, o circuito elétrico está fechado e uma corrente elétrica passa por ele. Esta corrente pode produzir vários efeitos, luz, movimentos, aquecimentos, sons, e etc.

1-FONTES DE TENSÃO

A fonte de tensão representa o dispositivo que é capaz de fornecer uma diferença de potencial, e permitir que com esta diferença de potencial ocorra o estabelecimento de uma corrente elétrica.

2-CORRENTE ELÉTRICA

Determinados materiais, quando são submetidos a um a fonte de força eletromotriz, permitem uma movimentação sistemática de elétrons de um átomo a outro, e é este fenômeno que é denominado de corrente elétrica. Pode-se dizer, então que cargas elétricas em movimento ordenado formam a corrente elétrica, ou seja, corrente elétrica é o fluxo de elétrons em um meio condutor.

É definido por: i = ∆Q /∆ t [ Coulomb / segundo = ampère = A ]

3-RESITÊNCIA ELÉTRICA

Ao provocarmos a circulação de corrente por um material condutor através da aplicação de uma diferença de potencial, pode-se observar que, para um mesmo valor de tensão aplicada em condutores de diversos materiais, a corrente possuirá valores diferentes. Isto ocorrerá devido às características intrínsecas de cada material. Este comportamento diferenciado da corrente, deve-se à resistência elétrica de cada material, que depende do tipo de material do condutor, comprimento, área da seção transversal e da temperatura. Esta resistência a tua como uma dificuldade à circulação de corrente elétrica, ou à circulação de elétrons.

Resistores elétricos são dispositivos usados em circuitos elétricos, onde se aproveitar a sua resistência para servir como carga, ou mesmo como limitador de corrente, sendo que sua resistência ao fluxo de elétrons é devidamente conhecida e medida em ohms ( Ω ) e simbolizado em circuitos pela letra R.

O termo carga agora passa a representar o dispositivo elétrico capaz de consumir energia elétrica.

Como carga elétrica, os resistores convertem a energia elétrica em calor, como no ferro elétrico, no chuveiro e no forno a resistência, ou em luz com o é o caso das lâmpadas incandescentes. Apesar de converter a energia elétrica em energia luminosa, a lâmpada tem um baixo rendimento, isto porque quase que a totalidade da energia fornecida é convertida em calor, um percentual em torno de 90%. E apenas 10% aproximadamente é utilizado com o luz.

4-LEI DE OHM

Por definição a lei de Ohms diz que a diferença de potencial entre os terminais de um resistor é igual ao valor em ohms deste resistor multiplicado pela corrente que por ele passa. Ou seja, a lei de ohms relaciona matematicamente o resistor à diferença de potencial e a corrente. Esta lei é sem duvida a mãe de praticamente tudo que ocorre dentro da eletricidade e eletrônica e é baseado nela que qualquer técnico executa seus cálculos e projetos. A expressão, matemática que permite a obtenção da grandeza resistência é a seguinte:

I

V - é a tensão elétrica nos terminais do dispositivo, dada em volt, cujo símbolo é V.

R - é a resistência elétrica, dada em ohms , cujo símbolo é Ω (letra grega ômega).

I - é a intensidade de corrente que circula pelo dispositivo, dada em ampères, A.

O que temos demonstrado na figura acima é um resistor que por ele passa uma corrente elétrica I provocando uma diferença de potencial V entre seus terminais e como o resistor é um componente linear obedece à relação matemática de V=R.I.

Por exemplo, se o valor do resistor for de 1 e se através dele passa uma corrente de 1 Ampère a diferença de potencial entre seus terminais será de 1 Volts.

Supondo o circuito dado onde a fonte tem valor igual a 12 Volts e o resistor ligado a esta fonte é de 4 a corrente do circuito será igual a:

Como U = R.I temos 12 = 4. I => I = 12/4 = 3A

Resposta: I = 3.A

Nota-se que a queda de potencial tem sentido contrário ao da corrente e que no exemplo, como só existe um resistor no circuito e este esta ligado diretamente a fonte ,a diferença em potencial entre seus terminais é igual a diferença de potencial da fonte , isto significa que se o valor da diferença de potencial da fonte aumentar, a corrente também o fará afim de manter a igualdade.

3.1-ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES

As associações de resistores podem ser em paralelo, em série e mista.

3.1.1-ASSOCIAÇÃO SÉRIE

Uma associação em série de resistores caracteriza-se pelo fato de a mesma corrente elétrica que passa em um dos resistores, passa em todos os outros resistores da associação.

A resistência total da associação é igual a soma de todos os resistores

RT = R1 + R2 + R3 + .......... + Rn

3.1.2-ASSOCIAÇÃO PARALELO

Uma associação paralela de resistores caracteriza-se pelo fato de a mesma diferença de potencial que esta em um está em todos os resistores da associação. E quem se divide é a corrente elétrica.

A resistência total da associação é dada pela formula:

1/(RT )=1/(R1 )+1/(R2 )+1/(R3 )+⋯1/(Rn )

Podemos também calcular o valor da