Equações da Eletricidade

Os fenômenos e equipamentos elétricos estão muito presentes em nosso cotidiano. Lâmpadas, chuveiro, ar-condicionado, computadores, carros, entre outros, são alguns exemplos de equipamentos que funcionam com o uso da Eletricidade. Esse ramo da Física dedica-se ao estudo de qualquer fenômeno elétrico e está dividido em Eletrostática e Eletrodinâmica.

Veja a definição de cada subdivisão da Eletricidade e as principais equações utilizadas:

→ Eletrostática

Nesse campo de estudos, todos os fenômenos elétricos ocorrem com as cargas elétricas em repouso.

• Carga elétrica

Q = Carga elétrica (C – coulomb);

n = Número de cargas elementares;

e = Carga elementar (e = 1,6 x 10 ^{– 19} C).

• Força elétrica – Lei de Coulomb

F = Força elétrica (N – Newton);

Q₁ e Q₂ = Cargas elétricas (C);

d = Distância entre as cargas elétricas (m);

K = Constante eletrostática no vácuo (k = 9,0 x 10⁹ N.m ^{– 2} C ^{– 2}).

• Campo elétrico

E = Campo elétrico (N/C);

F = Força elétrica (N);

q = Carga elétrica de teste ©.

E = Campo elétrico (N/C);

K = Constante eletrostática no vácuo (k = 9,0 x 10⁹ N.m ^{– 2} C ^{– 2});

Q = Carga elétrica geradora do campo elétrico (C);

d = Distância entre a carga elétrica e um ponto qualquer (m).

• Energia potencial elétrica

E_P = Energia potencial elétrica (J);

K = Constante eletrostática no vácuo (k = 9,0 x 10⁹ N.m ^{– 2} C ^{– 2});

Q e q = Cargas elétricas (C);

d = Distância entre as cargas elétricas.

• Potencial elétrico

V = Potencial elétrico (V – volts);

K = Constante eletrostática no vácuo (k = 9,0 x 10⁹ N.m ^{– 2} C ^{– 2});

Q = Carga elétrica (C);

d = Distância entre a carga elétrica e um ponto qualquer (m).

→ Eletrodinâmica

Na Eletrodinâmica, os fenômenos elétricos ocorrem com as cargas elétricas em movimento. Ao movimento ordenado de cargas elétricas dá-se o nome de corrente elétrica.

• Corrente elétrica

i = Corrente elétrica (A = ampére);

Q = Carga elétrica (C);

Δt = Intervalo de tempo considerado para o fluxo de cargas elétricas (s).

• Leis de Ohm

U = Diferença de potencial elétrico (V);

R = Resistência elétrica (Ω – ohm);

i = Corrente elétrica (A).

R = Resistência elétrica (Ω – ohm);

ρ = Resistividade (Ω .m);

L = Comprimento do material condutor (m);

A = Área de secção transversal (m²).

• Associação de resistores em série

i= Corrente elétrica (A);

U = Diferença de potencial (V);

R = Resistência elétrica (Ω – ohm).

• Associação de resistores em paralelo

i= Corrente elétrica (A);

U = Diferença de potencial (V);

R = Resistência elétrica (Ω – ohm).

• Efeito Joule

Q = Quantidade de calor (cal – Calorias);

i = Corrente elétrica (A);

R = Resistência elétrica (Ω – ohm);

Δt = Intervalo de tempo (s).

• Potência elétrica

Pot = Potência elétrica (W – watts);

i= Corrente elétrica (A);

U = Diferença de potencial (V);

R = Resistência elétrica (Ω – ohm).

• Energia consumida

E = Energia consumida (kWh – quilowatt-hora);

Pot = Potência dos equipamentos elétricos (kW);

Δt = Intervalo de tempo (h).