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.
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Carga elétrica
Q = Carga elétrica (C – coulomb);
n = Número de cargas elementares;
e = Carga elementar (e = 1,6 x 10 – 19 C).
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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).
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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).
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Energia potencial elétrica
EP = 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.
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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.
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Corrente elétrica
i = Corrente elétrica (A = ampére);
Q = Carga elétrica (C);
Δt = Intervalo de tempo considerado para o fluxo de cargas elétricas (s).
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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).
i= Corrente elétrica (A);
U = Diferença de potencial (V);
R = Resistência elétrica (Ω – ohm).
i= Corrente elétrica (A);
U = Diferença de potencial (V);
R = Resistência elétrica (Ω – ohm).
Q = Quantidade de calor (cal – Calorias);
i = Corrente elétrica (A);
R = Resistência elétrica (Ω – ohm);
Δt = Intervalo de tempo (s).
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Potência elétrica
Pot = Potência elétrica (W – watts);
i= Corrente elétrica (A);
U = Diferença de potencial (V);
R = Resistência elétrica (Ω – ohm).
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Energia consumida
E = Energia consumida (kWh – quilowatt-hora);
Pot = Potência dos equipamentos elétricos (kW);
Δt = Intervalo de tempo (h).