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Descrição da Animação
Esta animação começa com quatro lâmpadas iguais, ligadas a uma bateria (a diferença de potencial é dada em volts e a intensidade da corrente em amperes).
Uma questão habitual que se coloca é a determinação da intensidade da corrente que percorre o circuito, a diferença de potencial em cada resistência ou a potência elétrica consumida por cada lâmpada (ou grupo de lâmpadas, como no caso desta animação). Para tal é habitual usar a relação V = RI e a expressão da potência, P = VI = I2R = V2/R, em que V representa a diferença de potencial, I é a intensidade da corrente, R o valor da resistência e P a potência elétrica.
É igualmente frequente fazer-se uso de duas regras baseadas nas leis da conservação:
Lei da conservação da carga: corrente que entra = corrente que sai . Uma vez que as cargas elétricas não são nem criadas nem destruídas, a quantidade de carga que entra numa porção do circuito tem de ser sempre a mesma que sai, a menos que exista no circuito um elemento que acumule carga (por exemplo, um condensador).
Lei da conservação do potencial elétrico: ΔV através de uma malha fechada do circuito = 0. A força elétrica é uma força conservativa (razão pela qual podemos definir a função potencial elétrico, V). Isto significa que se começares num ponto do circuito e somares as diferenças de potencial (positivas e negativas) dos componentes que fazem parte dessa malha fechada, as regressar ao ponto inicial a diferença de potencial é zero.
Nesta animação, vamos usar estas regras para o circuito elétrico. Início.
Exploração
Sabendo que o brilho das lâmpadas dá-nos uma indicação da intensidade da corrente que as atravessa (na verdade, o brilho varia com I2):
Ordena as lâmpadas pelo seu brilho (ou seja, pela intensidade da corrente que as percorre), desde a mais brilhante até à menos brilhante.
Analisa os valores da intensidade da corrente (na tabela de dados) que atravessa as lâmpadas e verifica a tua resposta. As setas indicam o sentido da corrente elétrica no circuito.
Determina a intensidade da corrente que atravessa a lâmpada D, calculando o valor da corrente que flui em direção ao nodo (o nodo é o ponto onde os fios se encontram) localizado por cima da lâmpada D. A corrente vem dos ramos do circuito que contêm as lâmpadas A e B.
Confirma as tuas respostas, verificando que a intensidade da corrente que chega ao nodo por baixo da lâmpada D (vinda dos ramos com as resistências C e D) é igual à intensidade da corrente que sai do nodo em direção à bateria.
Agora considera a diferença de potencial nos terminais dos vários elementos do circuito. Analisa as diferenças de potencial (na tabela de dados) nas lâmpadas.
Exploração da autoria de Anne J. Cox.
© 2004 by Prentice-Hall, Inc. A Pearson Company
© 2014 Wolfgang Christian, Mario Belloni, Paulo Simeão Carvalho, Edite Briosa,
Manuel Filipe Costa