Storyboard

Quando um campo é aplicado a uma carga, ele gera uma força. Essa força, ao atuar ao longo de um caminho, dá origem a uma energia potencial. Se essa energia potencial for expressa em termos de um campo elétrico, obtém-se a energia potencial por unidade de carga, conhecida como potencial elétrico.

O potencial elétrico induz o movimento de cargas, criando um fluxo denominado corrente elétrica. A magnitude dessa corrente depende tanto do potencial elétrico aplicado quanto da resistência do material através do qual as cargas se deslocam, comumente chamado de condutor.

A relação resultante entre o potencial elétrico, a corrente e a resistência é descrita pela conhecida lei de Ohm.

>Modelo

ID:(815, 0)

Iframe

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ID:(16003, 0)

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El calor hace que los átomos oscila con una mayor amplitud dificultando el avance de los electrones:

ID:(11761, 0)

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Parâmetros

$e$

e

Carga eletrônica

C

$L$

L

Comprimento do conductor

m

$c$

c

Concentração de carga

1/m^3

$m_e$

m_e

Massa do elétron

kg

$R$

R

Resistência

Ohm

$\rho_e$

rho_e

Resistividade

Ohm m

$S$

S

Zona do condutor

m^2

Variáveis

$a$

a

Aceleração de cargas no conductor

m/s^2

$E$

E

Campo elétrico

V/m

$I$

I

Corrente

A

$\Delta\varphi$

Dphi

Diferença potencial

V

$\Delta Q$

DQ

Elemento de carga

C

$\Delta t$

Dt

Tempo decorrido

s

$\tau$

tau

Tempo entre choques

s

$v_{max}$

v_max

Velocidade máxima

m/s

$\bar{v}$

v_m

Velocidade média das cargas

m/s

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estratégia
• 2D
• 3D

Equação

Equação

Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para

---

Cálculos

Símbolo

Equação

Resolvido

Traduzido

Cálculos

Símbolo

Equação

Resolvido

Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado

Equações

ID:(16002, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Quando cargas elétricas se movem, é possível definir uma quantidade la elemento de carga ($\Delta Q$), que representa a quantidade de carga que atravessa uma seção em um intervalo de tempo o tempo decorrido ($\Delta t$). Essa quantidade está relacionada a uma corrente ($I$) e é definida pela seguinte expressão:

kyon

ID:(10401, 0)

Equação

>Top, >Modelo

O campo elétrico ($E$) é gerado por la diferença potencial ($\Delta\varphi$) entre dois eletrodos separados por uma distância de um comprimento do conductor ($L$). Este valor pode ser calculado usando a seguinte expressão:

$E =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ L }$

Condições

Variáveis

$E$

Campo elétrico

$V/m$

5464

$L$

Comprimento do conductor

$m$

5206

$\Delta\varphi$

Diferença potencial

$V$

5477

Relação

ID:(3838, 0)

Equação

>Top, >Modelo

O campo elétrico ($E$), junto com la carga eletrônica ($e$), gera uma força que, através de la massa do elétron ($m_e$), resulta em la aceleração de cargas no conductor ($a$). Essa relação pode ser expressa como:

$a =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e }$

Condições

Variáveis

$a$

Aceleração de cargas no conductor

$m/s^2$

5469

$E$

Campo elétrico

$V/m$

5464

$e$

Carga eletrônica

1.60217662e-19

$C$

5471

$m_e$

Massa do elétron

9.10938356e-31

$kg$

5470

Relação

ID:(3843, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Em um tempo entre choques ($\tau$), o elétron é acelerado por o campo elétrico ($E$), em combinação com la carga eletrônica ($e$) e la massa do elétron ($m_e$), até atingir la velocidade máxima ($v_{max}$). Esse processo é descrito pela seguinte relação:

$v_{max} =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e } \tau$

Condições

Variáveis

$E$

Campo elétrico

$V/m$

5464

$e$

Carga eletrônica

1.60217662e-19

$C$

5471

$m_e$

Massa do elétron

9.10938356e-31

$kg$

5470

$\tau$

Tempo entre choques

$s$

5472

$v_{max}$

Velocidade máxima

$m/s$

5473

Relação

ID:(3836, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La corrente ($I$) pode ser calculado considerando elétrons com uma concentração de carga ($c$) e la carga eletrônica ($e$), que se movem a uma velocidade média das cargas ($\bar{v}$) através de uma zona do condutor ($S$). Essa relação é expressa como:

$I = e S c \bar{v}$

Condições

Variáveis

$e$

Carga eletrônica

1.60217662e-19

$C$

5471

$c$

Concentração de carga

$1/m^3$

5474

$I$

Corrente

$A$

5483

$\bar{v}$

Velocidade média das cargas

$m/s$

8505

$S$

Zona do condutor

$m^2$

5475

Relação

ID:(10400, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La corrente ($I$) pode ser calculado a partir de o campo elétrico ($E$), em combinação com la carga eletrônica ($e$), la concentração de carga ($c$), la massa do elétron ($m_e$), o tempo entre choques ($\tau$) e la zona do condutor ($S$), utilizando a seguinte relação:

$I =\displaystyle\frac{ e ^2 E }{2 m_e } \tau c S$

Condições

Variáveis

$E$

Campo elétrico

$V/m$

5464

$e$

Carga eletrônica

1.60217662e-19

$C$

5471

$c$

Concentração de carga

$1/m^3$

5474

$I$

Corrente

$A$

5483

$m_e$

Massa do elétron

9.10938356e-31

$kg$

5470

$\tau$

Tempo entre choques

$s$

5472

$S$

Zona do condutor

$m^2$

5475

Relação

ID:(3837, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Se la corrente ($I$) for expresso usando la diferença potencial ($\Delta\varphi$) em vez de o campo elétrico ($E$), obtém-se a forma microscópica da lei de Ohm. Essa equação envolve la carga eletrônica ($e$), la concentração de carga ($c$), la massa do elétron ($m_e$), o tempo entre choques ($\tau$), la zona do condutor ($S$) e o comprimento do conductor ($L$), utilizando a seguinte relação:

$\Delta\varphi =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }\displaystyle\frac{ L }{ S } I$

Condições

Variáveis

$e$

Carga eletrônica

1.60217662e-19

$C$

5471

$L$

Comprimento do conductor

$m$

5206

$c$

Concentração de carga

$1/m^3$

5474

$I$

Corrente

$A$

5483

$\Delta\varphi$

Diferença potencial

$V$

5477

$m_e$

Massa do elétron

9.10938356e-31

$kg$

5470

$\tau$

Tempo entre choques

$s$

5472

$S$

Zona do condutor

$m^2$

5475

Relação

ID:(3839, 0)

Equação

>Top, >Modelo

A partir da forma microscópica da lei de Ohm, é possível identificar um fator característico do material do condutor. Isso permite definir la resistividade ($\rho_e$) em termos de la carga eletrônica ($e$), la concentração de carga ($c$), la massa do elétron ($m_e$) e o tempo entre choques ($\tau$), utilizando a seguinte relação:

$\rho_e =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }$

Condições

Variáveis

$e$

Carga eletrônica

1.60217662e-19

$C$

5471

$c$

Concentração de carga

$1/m^3$

5474

$m_e$

Massa do elétron

9.10938356e-31

$kg$

5470

$\rho_e$

Resistividade

$Ohm m$

5484

$\tau$

Tempo entre choques

$s$

5472

Relação

ID:(3840, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Com la resistividade ($\rho_e$) e os parâmetros geométricos o comprimento do conductor ($L$) e la zona do condutor ($S$), la resistência ($R$) pode ser definido através da seguinte relação:

$R = \rho_e \displaystyle\frac{ L }{ S }$

Condições

Variáveis

$L$

Comprimento do conductor

$m$

5206

$R$

Resistência

$Ohm$

5485

$\rho_e$

Resistividade

$Ohm m$

5484

$S$

Zona do condutor

$m^2$

5475

Relação

ID:(3841, 0)

Equação

>Top, >Modelo

A lei de Ohm tradicional estabelece uma relação entre la diferença potencial ($\Delta\varphi$) e la corrente ($I$) através de la resistência ($R$), utilizando a seguinte expressão:

$\Delta\varphi = R I$

Condições

Variáveis

$I$

Corrente

$A$

5483

$\Delta\varphi$

Diferença potencial

$V$

5477

$R$

Resistência

$Ohm$

5485

Relação

ID:(3214, 0)