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1.1 - Variáveis em circuitos

A figura abaixo representa um circuito: componentes elétricos ligados por meio de condutores. Os pontos de conexão são os nós do circuito. Representamos o número de nós em um circuito pela letra n.

Os dispositivos de circuito que possuem dois terminais condutores (fontes, resistores, leds, capacitores, etc...) são representados geralmente por bipolos (ver figura abaixo). O número de bipolos é representado pela letra b.

 

Na análise de circuitos aparecem as correntes e tensões no diversos elementos do circuito. As relações entre as correntes e tensões dependem da maneira como os elementos estão associados. Tanto as correntes como  as tensões estão relacionadas por equações lineares, decorrentes da lei das tensões de Kirchhoff.

1.1.1 Corrente

A corrente elétrica é, em geral, associada à movimentação ordenada de cargas elétricas: uma corrente constante i (em amperes) em um condutor durante um tempo T (em segundos) corresponde à passagem de uma carga elétrica q (em coulombs).

Se a corrente varia com o tempo, a carga que atravessa o condutor em um instante inicial 0 e um instante qualquer é dada pelo a integral:

 Da mesma forma, se a carga atravessa um condutor a partir de certo instante for uma função do tempo q (t), a corrente será a derivada:

A corrente tem um sentido, indicado por uma seta sobre o condutor, como mostra a figura abaixo:

A corrente é positiva quanto corresponde à passagem de cargas positivas no sentido indicado ou cargas negativas no sentido oposto. E, ao contrário, assume valor negativo quando cargas negativas movimentam-se no sentido indicado ou cargas positivas no sentido oposto.

A corrente é medida através de um instrumento de medição chamado amperímetro. O amperímetro deve ser atravessado por uma corrente e indicar o sentido da corrente como positivo ( + ) ou negativo (-). É importante salientar que os terminais do amperímetro demonstram que o sentido da corrente é do positivo (+) para o negativo(-).

 

1.1.2 Tensão

A tensão está relacionada com a energia necessária para transportar uma carga elétrica entre dois pontos: a tensão v (medida em Volts) entre dois pontos será igual a carga necessária para fornecer (ou retirar)