Revisão e Resumo

Tomando o logaritmo natural de ambos os membros, obtemos

Substituindo os valores conhecidos, descobrimos que o tempo que o carro leva para se

descarregar até a energia U fogo = 50 mJ é

Conclusão: Nas condições descritas neste exemplo, seria recomendável esperar pelo menos 9,4

s para começar a abastecer o automóvel. Como esse tempo de espera é inaceitável durante uma

corrida, a borracha dos pneus dos carros de corrida é misturada com um material condutor (negro

de fumo, por exemplo) para diminuir a resistência dos pneus e reduzir o tempo de descarga. A

Fig. 27-17d mostra a energia armazenada U em função do tempo t para resistências de 100 GΩ (o

valor usado nos cálculos) e 10 GΩ. Note que a energia chega muito mais depressa ao nível seguro

Ufogo quando a resistência é reduzida para 10 GΩ.1

Revisão e Resumo

Força Eletromotriz Uma fonte de tensão realiza um trabalho sobre cargas elétricas para manter uma diferença de potencial entre os terminais. Se dW é o trabalho realizado pela fonte para transportar uma carga positiva dq do terminal negativo para o terminal positivo, a força eletromotriz (trabalho por unidade de carga) da fonte é dada por

A unidade de força eletromotriz e de diferença de potencial no SI é o volt. Uma fonte de tensão ideal não possui resistência interna; a diferença de potencial entre os terminais de uma fonte ideal é igual à força eletromotriz. Uma fonte de tensão real possui resistência interna; a diferença de potencial entre os terminais de uma fonte real é igual à força eletromotriz apenas quando a corrente que a atravessa é zero.

Análise de Circuitos A variação de potencial quando atravessamos uma resistência R no sentido da corrente é −iR; a variação quando atravessamos a resistência no sentido oposto é +iR (regra das resistências). A variação de potencial quando atravessamos uma fonte de tensão ideal do terminal negativo para o terminal positivo é + ; a variação quando atravessamos a fonte no sentido oposto é − (regra das fontes). A lei de conservação da energia leva à regra das malhas:

Regra das Malhas A soma algébrica das variações de potencial encontradas ao longo de uma malha

completa de um circuito é zero.

A lei de conservação das cargas leva à regra dos nós:

Regra dos Nós A soma das correntes que entram em um nó é igual à soma das correntes que saem do

nó.

Circuitos com uma Malha A corrente em um circuito com uma malha que contém uma única resistência R e uma fonte de tensão de força eletromotriz e resistência r é dada por

que se reduz a i = /R para uma fonte ideal, ou seja, para uma fonte com r = 0. Potência Quando uma fonte de tensão real de força eletromotriz e resistência r realiza trabalho sobre portadores de carga, fazendo uma corrente i atravessar a fonte, a potência P transferida para os portadores de carga é dada por

em que V é a diferença de potencial entre os terminais da fonte. A potência Pr dissipada na fonte é dada por

A potência Pfonte fornecida pela fonte é dada por

Resistências em Série Quando duas ou mais resistências estão ligadas em série, todas são percorridas pela mesma corrente. Resistências em série podem ser substituídas por uma resistência equivalente dada por

Resistências em Paralelo Quando duas ou mais resistências estão ligadas em paralelo, todas são submetidas à mesma diferença de potencial. Resistências em paralelo podem ser substituídas por uma resistência equivalente dada por

Circuitos RC Quando uma força eletromotriz é aplicada a uma resistência R e uma capacitância C

em série, como na Fig. 27-15 com a chave na posição a, a carga do capacitor aumenta com o tempo de acordo com a equação em que C = q é a carga de equilíbrio (carga final) e RC = τ é a constante de tempo capacitiva do 0