Corrente elétrica – Funcionamento e Aplicações

Definição e cálculos da corrente elétrica.

Definição de corrente elétrica

A corrente elétrica é o fluxo de carga elétrica no campo elétrico, geralmente no circuito elétrico.

Usando a analogia de tubulação de água, podemos visualizar a corrente elétrica como a corrente de água que flui em uma tubulação.

A corrente elétrica é medida pela unidade ampere (ampère).

Cálculo de corrente elétrica

A corrente elétrica é medida pela taxa de fluxo de carga elétrica em um circuito elétrico:

i(t) = dQ(t) / dt

A corrente momentânea é dada pela derivação da carga elétrica pelo tempo.

i(t) é a corrente momentânea I no tempo t em amperes (A).

Q(t) é a carga elétrica momentânea em coulombs (C).

t é o tempo em segundos (s).

 

Quando a corrente é constante:

I = ΔQ / Δt

I é a corrente em amperes (A).

ΔQ é a carga elétrica em coulombs (C), que flui na duração do tempo em Δt.

Δt é a duração do tempo em segundos (s).

 

Exemplo

Quando 5 coulombs fluem através de uma resistência por 10 segundos de duração,

a corrente será calculada por:

I = ΔQ / Δt  = 5C / 10s = 0.5A

Cálculo atual com a lei de Ohm

A corrente IR em amperes (A) é igual à tensão do resistor VR em volts (V) dividida pela resistência R em ohms (Ω).

IR = VR / R

Direção atual
tipo de corrente de para
Taxas positivas +
Taxas negativas +
Direção convencional +

Corrente em circuitos de série

A corrente que flui através das resistências em série é igual em todas as resistências – assim como a água flui através de um único tubo.

ITotal = I1 = I2 = I3 =…

ITotal – a corrente equivalente em amperes (A).

I1 – corrente de carga nº 1 em amperes (A).

I2 – corrente de carga nº 2 em amperes (A).

I3 – corrente de carga nº 3 em amperes (A).

Corrente em circuitos paralelos

Corrente que flui através de cargas em paralelo – assim como a água flui através de tubos paralelos.

A corrente total ITotal é a soma das correntes paralelas de cada carga:

ITotal = I1 + I2 + I3 +…

ITotal – a corrente equivalente em amperes (A).

I1 – corrente de carga nº 1 em amperes (A).

I2 – corrente de carga nº 2 em amperes (A).

I3 – corrente de carga nº 3 em amperes (A).

Divisor de corrente

A divisão atual das resistências em paralelo é

RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)

or

I1 = IT × RT / (R1+RT)

A lei de Kirchhoff (KCL)

A junção de vários componentes elétricos é chamada de .

A soma algébrica das correntes que entram em um nó é zero.

Ik = 0

Corrente Alternada (AC)

A corrente alternada é gerada por uma fonte de tensão sinusoidal.

A lei de Ohm

IZ = VZ / Z

IZ  – fluxo de corrente através da carga medida em amperes (A)

VZ – queda de tensão sobre a carga medida em volts (V)

Z  – impedância da carga medida em ohms (Ω)

Freqüência angular

ω = 2π f

ω – velocidade angular medida em radianos por segundo (rad/s)

f  – freqüência medida em hertz (Hz).

Corrente momentânea

i(t) = Ipico sin(ωt+θ)

i(t)      – corrente momentânea no tempo t, medida em amperes (A).

Ipeak – corrente máxima (=amplitude de seno), medida em amperes (A).

ω      – freqüência angular medida em radianos por segundo (rad/s).

t        – tempo, medido em segundos (s).

θ       – fase de onda sinusoidal em radianos (rad).

RMS (efetivo) corrente

IrmsIeffIpico / √2 ≈ 0.707 Ipico

Corrente de pico a pico

Ip-p = 2Ipico

Medição de corrente

A medição de corrente é feita conectando o amperímetro em série ao objeto medido, assim toda a corrente medida  a corrente fluirá através do amperímetro.

O amperímetro tem uma resistência muito baixa, portanto quase não afeta o circuito medido.

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