Corrente Contínua

é uma corrente elétrica que não muda de direção nem de magnitude com o tempo. As partículas carregadas movem-se numa direção, criando um fluxo de eletricidade estável.

1. Conceitos Básicos e Lei de Ohm

Intensidade de Corrente:

I = \frac{Δ q}{Δ t}

Explicação

I — intensidade de corrente; Δq — quantidade de carga que passou pelo condutor; Δt — tempo. Caracteriza a intensidade do movimento de carga num circuito.

Tensão:

U = φ_{1} - φ_{2}

Comentário

Diferença de potencial entre dois pontos num circuito. Determina o trabalho realizado para mover a carga entre eles.

Resistência do Condutor:

R = ρ \cdot l / S

Explicación

R — resistência; ρ — resistividade do material; l — comprimento do condutor; S — área da seção transversal. Afeta a corrente: quanto maior R, mais fraca é a corrente a uma tensão fixa.

Lei de Ohm para uma Seção do Circuito:

I = \frac{U}{R}

Comentário

Relação básica entre corrente, tensão e resistência. É utilizada em cálculos para um circuito linear.

Circuito Completo com FEM:

I = \frac{ε}{R + r}

Explicação

ε — força eletromotriz da fonte; R — resistência do circuito externo; r — resistência interna da fonte. A fórmula leva em conta as perdas dentro da fonte, importante para os cálculos de eficiência.

2. Fonte de Corrente e Tensão

Tensão Através do Circuito Externo:

U = ε \cdot I \cdot r

Explicação

ε — FEM da fonte; I — corrente no circuito; r — resistência interna. Quando uma carga é conectada, a corrente causa uma queda de tensão dentro da fonte. Quanto maior r, mais U se desvia de ε.

Comentário:

Uma fonte de corrente é um dispositivo que converte energia (química, mecânica, etc.) em energia elétrica. A FEM ε caracteriza a tensão máxima disponível sem carga. Quando uma carga é conectada, aparece a corrente I, e parte da energia é perdida devido à resistência interna r. A tensão U real nos terminais é sempre menor que ε.

3. Trabalho, Potência e Efeito Calorífico

Trabalho da Corrente:

A = I \cdot U \cdot Δ t = Δ q \cdot U

Explicação

A — trabalho realizado pela corrente elétrica quando a carga passa por um condutor. Pode ser expresso como o produto da intensidade de corrente, da tensão e do tempo, ou como a carga multiplicada pela tensão.

Fórmulas Equivalentes para o Trabalho:

A = \frac{U^{2} \cdot Δ t}{R} = I^{2} \cdot R \cdot Δ t

Comentário

Utiliza-se ao resolver problemas onde nem todos os parâmetros são conhecidos. Com resistência e tensão constantes, permitem encontrar rapidamente a energia dissipada.

Potência da Corrente Elétrica:

P = \frac{A}{Δ t} = I \cdot U = \frac{U^{2}}{R} = I^{2} \cdot R

Comentário

P — potência, caracteriza a taxa de conversão de energia. Nos problemas, é importante escolher a forma correta: por tensão, por corrente ou por resistência.

Quantidade de Calor:

Q = I \cdot U \cdot Δ t = I^{2} \cdot R \cdot Δ t

Comentário

Calor liberado num condutor quando a corrente passa através dele — como efeito térmico. A fórmula de Joule-Lenz explica como a energia elétrica é convertida em calor.

4. Eficiência da Fonte de Corrente

Eficiência da Fonte:

η = \frac{U}{ε} = \frac{R}{R + r}

Explicação

η — eficiência; ε — FEM da fonte; U — tensão através do circuito externo; R — resistência externa; r — resistência interna. Mostra que fração da energia da fonte vai para a carga e o que é perdido internamente.

Manual Conciso de Física

Fórmulas das principais seções