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Introdução aos circuitos e Lei de Ohm

Transcrição de vídeo

bem gastamos muitos vídeos falando sobre campos elétricos e o potencial sobre uma carga ou energia potencial de uma carga quando ele está em um lugar mas vamos ver o que acontece quando dado um potencial o que se passa quando realmente permitimos que a carga se mova isso provavelmente será muito mais interessante você aprenderá como que muitas coisas do mundo moderno funcionam digamos então que eu tenho uma fonte de voltagem deixe me ver como eu quero desenhar isso eu vou desenhar isso assim de amarelo assim então essa é a minha fonte de tensão normalmente conhecida como bateria esse é o terminal positivo e seu terminal negativo com relação a como a bateria funciona esse é um assunto bem diferente eventualmente farei um outro vídeo sobre isso mas vamos simplesmente dizer que não importa o quanto de corrente bem vamos lá deixe me explicar isso rapidinho não importa quanta carga passa de um lado da bateria para o outro lado da bateria de alguma maneira as tensões permanecem constantes então isso é uma coisa que não é muito intuitiva porque aprendemos sobre capacitores e aprendemos mais sobre eles no contexto de circuito mas o que aprendemos sobre o capacitor é que se nós nos livrássemos de um pouco de carga em uma extremidade atenção total no capacitor irá diminuir mais uma bateria essa coisa mágica eu acho que ela foi inventada por alessandro volta é por isso que chamamos tudo de volts e voltagem e tudo isso e tal mas essa coisa mágica que mesmo que de um lado perca carga para outro lado a tensão real ou a diferença de potencial entre os dois lados realmente permanecem constantes essa é a mágica de uma bateria vamos supor então que temos uma dessas coisas mágicas você provavelmente tem um em sua calculadora ou celular vamos ver o que acontece quando permitimos que a carga de fato se desloca de um lado para o outro digamos que eu tenho um condutor muito muito bom digamos que seja um condutor perfeito normalmente ele é desenhado mais reto que consigo fazer joão não bebi nada antes de fazer este vídeo pode deixar não que eu fiz aqui então durante o processo de tipo conectar esse terminal positivo o terminal negativo da bateria eu também estou expondo a vocês a anotação esquemática que é comum para engenheiros elétricos eletricistas etc etc então essas linhas aqui são basicamente fios não há motivo para o tema desenhado em um ângulo reto aqui eu fiz isso apenas para ser organizado esses ângulos retos e vamos assumir que esse fio seja um condutor ideal que a carga consegue fluir livremente sem ser obstruída essa coisa bem aqui esse seriado isso é um resistor isso é uma coisa que de fato dificulta a passagem de carga ela impede a carga de ir o mais rápido possível então aqui é assim onde volta a ficar reto e som condutor perfeito novamente agora pra que lado a carreira fluir bem acho que já mencionei isso antes mas em circuitos elétricos na verdade são os elétrons que se movem os elétrons são aquelas pequenas partículas que estão indo bem bem rápido ao redor do núcleo de um átomo na verdade são os elétrons que tem essa fluidez que permite que eles se movimentem através de um condutor então um movimento real de matéria se você chamar o elétron de matéria alguns defendem que eles são quase que apenas energia mas o fluxo real são os elétrons do terminal negativo para o terminal positivo mas as pessoas e todos os que originalmente criaram esquemas de circuito e foram pioneiros da energia elétrica e eletricistas e seja quem for eu não sei quem surgiu com essa idéia eles dicidiram dizer eu acho que o ponto aqui foi para confundir as pessoas de que a corrente flui do positivo para o negativo então a direção da corrente é normalmente dada nessa direção ea corrente especificada puri e o que é corrente bem a corrente é espere na verdade antes de lhe dizer o que é corrente apenas lembre se ainda que as pessoas digam que a corrente é a maioria dos livros fazem isso e se você se tornar um engenheiro as pessoas frequentemente dizem que a corrente está fluindo do terminal positivo para o terminal negativo o fluxo real de coisas ocorre de fato do terminal negativo para o terminal positivo não é que de alguma maneira esses grandes prótons pesados e núcleos estejam de certo modo se deslocando nessa direção uma vez que você comparar o tamanho de um elétron e de um próton você perceberá loucura disso são os elétrons essas partículas super rápidas que estão se movendo através do condutor dos terminais negativos nessa direção então você quase que poderia visualizar essa corrente como sendo a ausência de elétrons fluindo nessa direção o eu não quero te confundir mas enfim lembre se que essa é a convenção a corrente é dado no sentido contrário o movimento dos elétrons então o que é esse resistor bem enquanto a corrente está fluindo e eu quero ficar o mais próximo possível da realidade para que você tem uma boa visão do que está acontecendo enquanto os elétrons estão fluindo você tem esses pequenos elétrons eles estão se movendo nesse fio e assumimos que por algum motivo esse filho é simplesmente tão incrível que eles de maneira nenhuma batem nenhum dos átomos do fio nem nada e quando eles chegam a esse resistor e aí que esses elétrons começam a bater nas coisas eles começam a bater nos outros elétrons desse material esbatem nos átomos e nas moléculas desse material e no processo os elétrons essencialmente diminuem a velocidade certo então eles estão batendo em coisas ou então essencialmente quanto mais coisas houverem para bater o quanto menos espaço houver para os elétrons passarem mais esse material vai diminuir a velocidade dos elétrons e como veremos mais tarde quanto mais tempo for isso apenas aumenta a chance dos elétrons baterem coisas e isso é chamado de resistir e oferece resistência isso dito a velocidade com que a corrente flui então corrente embora a convenção seja aquela fluido positivo para o negativo corrente na verdade é apenas o fluxo de carga por segundo então poderíamos escrever isso eu sei que estou dizendo isso de maneira um tanto confuso mas eu acho que vocês entenderam que eu digo corrente o fluxo de carga portanto a variação de carga por segundo ou simplesmente variação por tempo certo assim a maneira que você poderia pensar nisso é o que é tensão intenção é tipo quanto à corrente quer fluir então se houver uma diferença de potencial alta entre esses dois terminais os elétrons que estão parados aqui esses elétrons eles querem realmente a todo custo chegar aqui certo e se a tensão foi ainda maior esses elétrons querem mais ainda chegar lá então antes das pessoas entenderem que a pensão era simplesmente uma diferença de potencial elas na verdade chamavam esse desejo dos elétrons irem daqui até aqui de força eletromotores mas o que aprendemos agora isso não é realmente uma força é apenas a diferença de potencial que faz a poderíamos quase que visualizar isso como uma pressão elétrica e é o que as pessoas realmente costumavam chamar de tensão e pressão elétrica o quanto os elétrons querem ir daqui até aqui é assim que devemos aos elétrons um caminho através de circuito os elétrons começaram a se deslocar eles começaram a se deslocar e assumimos que esse fio não fornece nenhuma resistência e que eles podem se movimentar o mais rápido que desejarem mas quando eles chegam a esse resistor eles começam a bater em coisas e isso limita a velocidade com que os elétrons se deslocam então você pode imaginar que se esse objeto bem aqui é de alguma forma o fator determinante da taxa de com rápidos elétrons se deslocam então não importa o quão rápido os elétrons conseguem se deslocar depois disso esse foi o gargalo portanto ainda que os elétrons possam se deslocar bem rápido até aqui e daí eles diminuem a velocidade aqui depois volta a se deslocar bem rápido aqui os elétrons aqui não conseguem se deslocar mais rápido do que os elétrons através do resistor bem e por que isso acontece porque se esses elétrons estão se deslocando mais devagar a corrente aqui é menor a corrente simplesmente a taxa na qual a carga está se deslocando certo assim se a corrente é menor aqui ea corrente era maior aqui essencialmente acabaríamos tendo um acúmulo de carga em algum lugar aqui enquanto toda a corrente estava esperando para se deslocar através desse e sabemos que esse não é o caso que todos os elétrons na verdade se deslocam exatamente na mesma taxa através de todo o circuito eu estou indo contrário à convenção neste momento porque a convenção é que de alguma maneira nós temos as coisas positivas se deslocando nessa direção mas eu quero dar a você um censo realmente intuitivo do que está acontecendo no circuito porque eu acho que uma vez que você entenda isso uma vez que os problemas ficarem bem mais complicados eles não serão tão assustadores o que sabemos então isso é chamado de lei de ohm nós sabemos que a corrente na verdade é proporcional à atenção no circuito então sabíamos que tensão ou poderemos visualizar isso do outro jeito que tensão é proporcional à corrente através do circuito assim a tensão é igual a corrente vezes a resistência ou você poderia dizer que a atenção dividida pela resistência é igual a corrente isso é chamado de lei de ohm e isso é verdade sempre que estamos em uma temperatura constante e utilizando resistores o micos entraremos em mais detalhes depois que aprenderemos que se um resistor de fato tem aumento de temperatura então suas partículas e moléculas estão se movendo mais rápido e elas têm maior energia cinética então e ainda mais provável que os elétrons button nelas assim a resistência realmente aumenta com a temperatura mas se assumimos uma temperatura constante para certo material e também aprenderemos posteriormente que diferentes materiais têm diferentes resistividade smas para um determinado material a uma temperatura constante em uma determinada configuração atenção em um resistor dividida pela resistência é igual à corrente que flui através dela a existência de um objeto é de fato medida em homs e a sua unidade é a letra grega ômega vamos dar um exemplo simples então digamos que essa seja uma bateria de 16 volts então a diferença de potencial aqui é 16 vôos entre o terminal positivo eo negativo então ela é uma bateria de 16 volts digamos que esse resistor seja de oito homens qual é a corrente fluindo através do contínuo fazendo só contrário à convenção mas vamos voltar à convenção qual é a corrente fluindo através de circuito bem é bastante simples é apenas a lei 'don't ver é igual aí r atenção que é o mesmo que diferença de potencial e também é comum chamaremos de dp é de 16 volts e é igual a corrente vezes a resistência vezes oito anos então a corrente é igual a 16 volts / oito homens é igual a 2 isto é 2 amperes então é bem simples né mas como sabemos tudo que a corrente é a quantidade de carga por quantidade de tempo então um ampére é apenas dois clubes por segundo certo ufa acabei de ver já estou com 11 minutos e meio vou parar por aqui agora você conhece os fundamentos da lei de um em um pouco de intuição sobre o que de fato está acontecendo no circuito então ver você no próximo vídeo até lá