{"id":79596,"date":"2022-10-28T09:40:28","date_gmt":"2022-10-28T12:40:28","guid":{"rendered":"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/?p=79596"},"modified":"2024-09-23T13:52:06","modified_gmt":"2024-09-23T16:52:06","slug":"eletrodinamica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/eletrodinamica\/","title":{"rendered":"Eletrodin\u00e2mica: o que \u00e9, conceitos, f\u00f3rmulas e aplica\u00e7\u00f5es"},"content":{"rendered":"<p>A eletrodin&acirc;mica &eacute; o estudo f&iacute;sico que fundamenta a eletricidade. O nome dessa ci&ecirc;ncia faz men&ccedil;&atilde;o &agrave; jun&ccedil;&atilde;o de cargas el&eacute;tricas (eletro) e movimenta&ccedil;&atilde;o (din&acirc;mica). O conhecimento eletrodin&acirc;mico favoreceu a cria&ccedil;&atilde;o de dispositivos essenciais no dia a dia, como as l&acirc;mpadas, chuveiros e at&eacute; mesmo os carros el&eacute;tricos.<p>No artigo a seguir, voc&ecirc; conhecer&aacute; mais sobre os tr&ecirc;s principais conceitos da eletrodin&acirc;mica: resist&ecirc;ncia el&eacute;trica, corrente el&eacute;trica e pot&ecirc;ncia el&eacute;trica. Al&eacute;m disso, entenda melhor a rela&ccedil;&atilde;o entre as Leis de Ohm e essa parte da f&iacute;sica. Vamos l&aacute;?<\/p><div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_76 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-transparent ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\"><p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Navegue pelo conte\u00fado<\/p>\n<\/div><nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/eletrodinamica\/#Resumo-de-eletrodinamica\" >Resumo de eletrodin&acirc;mica<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/eletrodinamica\/#Eletrodinamica-no-Enem\" >Eletrodin&acirc;mica no Enem<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/eletrodinamica\/#Estude-para-o-Enem-com-a-Coruja\" >Estude para o Enem com a Coruja!<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/eletrodinamica\/#Veja-tambem\" >Veja tamb&eacute;m:<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-resumo-de-eletrodinamica\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Resumo-de-eletrodinamica\"><\/span>Resumo de eletrodin&acirc;mica<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>No geral, os estudiosos da eletrodin&acirc;mica observam o comportamento das cargas el&eacute;tricas em diferentes meios e materiais e, a partir disso, conseguem prever a distribui&ccedil;&atilde;o da <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/eletricidade\/\" target=\"_blank\">eletricidade<\/a> ao longo do tempo.&nbsp;<\/p><p>Na jun&ccedil;&atilde;o entre esses conhecimentos e as leis de Ohm foram criados, por exemplo, ferramentas que transformam energia el&eacute;trica em calor ou luminosidade. Nos t&oacute;picos a seguir, vamos entender melhor os pilares principais eletrodin&acirc;micos.<\/p><figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<div class=\"cs-embed cs-embed-responsive\"><iframe title=\"Eletrodin&acirc;mica para ENEM e Vestibulares - F&iacute;sica - Prof. Henrique Goulart\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/BHzsOXL33DY?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/div>\n<\/div><\/figure><h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-corrente-eletrica\">Corrente el&eacute;trica<\/h3><p>A corrente el&eacute;trica (i) &eacute; a grandeza f&iacute;sica que mensura a quantidade de cargas el&eacute;tricas que atravessam um condutor em um determinado espa&ccedil;o de tempo. Nas normas padr&otilde;es, ditadas pelo Sistema Internacional de Unidades, o valor de i &eacute; expresso em Coulombs por segundo (C\/s). Mas, em geral, chamamos essa unidade de ampere, ou seja, 1 C\/s = 1 A.<\/p><p>Por exemplo, se observarmos a passagem de 600 Coulombs em um condutor durante um minuto, qual o valor de i?<\/p><p>Para resolver essa quest&atilde;o, voc&ecirc; pode utilizar uma regra de tr&ecirc;s:<\/p><p>600 Coulombs &mdash;&mdash;&mdash;&mdash; 60 segundos&nbsp;<br>x C &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &mdash;&mdash;&mdash;&ndash;&nbsp; 1 segundo&nbsp;<\/p><p>600.1 = 60.x<br>x = 10<\/p><p>Podemos dizer, ent&atilde;o, que a corrente el&eacute;trica em quest&atilde;o &eacute; i=10 C\/s, ou ainda, i = 10A.<\/p><p>A partir desse racioc&iacute;nio, foi criada a f&oacute;rmula da corrente el&eacute;trica, que &eacute; dada por i = &Delta;Q\/&Delta;t.&nbsp;<\/p><ul class=\"wp-block-list\">\n<li>&Delta;Q &eacute; a varia&ccedil;&atilde;o da quantidade de carga (Q<sub>f<\/sub> &ndash; Q<sub>i<\/sub>) observada no tempo medido. Essa grandeza &eacute; mensurada em coulombs; e<\/li>\n\n\n\n<li>&Delta;t &eacute; o per&iacute;odo de tempo em quest&atilde;o (t<sub>f<\/sub> &ndash; t<sub>i<\/sub>), dado em segundos.<\/li>\n<\/ul><h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-resistencia-eletrica\">Resist&ecirc;ncia el&eacute;trica<\/h3><p>A resist&ecirc;ncia el&eacute;trica &eacute; o conceito f&iacute;sico que mede o quanto um determinado material &eacute; capaz de impedir a passagem das cargas, ou seja, o fluxo da corrente el&eacute;trica.&nbsp;<\/p><p>Esse princ&iacute;pio da eletrodin&acirc;mica &eacute; regido pelas<a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/leis-de-ohm\/\" target=\"_blank\"> Leis de Ohm<\/a>. A primeira lei de Ohm relaciona a diferen&ccedil;a de potencial (U, medida em volts V), a corrente el&eacute;trica (i) e a resist&ecirc;ncia (R, medida em ohms &Omega;) observada no meio, com a seguinte f&oacute;rmula:<\/p><p>R = U\/i<\/p><p>Note que a express&atilde;o matem&aacute;tica deixa impl&iacute;cito que, quanto maior for a corrente el&eacute;trica, menor a resist&ecirc;ncia oferecida pelo material. Ao mesmo tempo, se a diferen&ccedil;a de potencial for muito grande, as cargas el&eacute;tricas ter&atilde;o maior dificuldade para transitar.<\/p><p>A segunda lei de Ohm trata mais sobre as caracter&iacute;sticas do material que oferece resist&ecirc;ncia. Com ela, &eacute; poss&iacute;vel notar que quanto mais comprido for um resistor, maior ser&aacute; a dificuldade para a passagem das cargas el&eacute;tricas. Ao mesmo tempo, se a &aacute;rea do corte transversal do resistor for muito grande, o tr&acirc;nsito da corrente &eacute; facilitado.<\/p><p>A f&oacute;rmula abaixo equaciona essas informa&ccedil;&otilde;es, considerando que &rho; (l&ecirc;-se r&ocirc;) &eacute; uma caracter&iacute;stica pr&oacute;pria do material em quest&atilde;o, independentemente de seu formato, tamanho ou &aacute;rea superficial.<\/p><p>R = &rho; . L \/ A&nbsp;<\/p><ul class=\"wp-block-list\">\n<li>R &eacute; a resist&ecirc;ncia el&eacute;trica (&Omega;);<\/li>\n\n\n\n<li>L &eacute; o comprimento do condutor (L);<\/li>\n\n\n\n<li>A &eacute; a &aacute;rea do condutor (m<sup>2<\/sup>); e&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li>&rho;: resistividade (&Omega;. m<sup>2<\/sup>).<\/li>\n<\/ul><h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-efeito-joule\">Efeito Joule<\/h4><p>Quando um material &eacute; muito resistente &agrave; passagem de corrente el&eacute;trica, a perturba&ccedil;&atilde;o f&iacute;sica causada pela travessia das cargas el&eacute;tricas gera calor. Esse fen&ocirc;meno tem o nome de Efeito Joule e aparece, principalmente, em sistemas e dispositivos de aquecimento.<\/p><p>Os chuveiros el&eacute;tricos utilizam uma resist&ecirc;ncia dentro do equipamento. Conforme a &aacute;gua passa por esse material, a resistividade do material permite que ocorra o efeito Joule, assim o l&iacute;quido sai aquecido.&nbsp;<\/p><p>Nesse sentido, h&aacute; convers&atilde;o de energia el&eacute;trica em energia t&eacute;rmica, que pode ser maior ou menor conforme a efici&ecirc;ncia do equipamento. Veja, a seguir, os conceitos e f&oacute;rmulas da pot&ecirc;ncia el&eacute;trica.<\/p><h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-potencia-eletrica\">Pot&ecirc;ncia el&eacute;trica<\/h3><p>Sempre que pensamos em pot&ecirc;ncia, lembramos da capacidade que um determinado objeto tem de realizar sua fun&ccedil;&atilde;o. Essa defini&ccedil;&atilde;o n&atilde;o &eacute; diferente na eletrodin&acirc;mica. Ent&atilde;o, a pot&ecirc;ncia el&eacute;trica mede, matematicamente, a capacidade e efici&ecirc;ncia que um dispositivo tem de transformar energia el&eacute;trica em outras formas de energia.<\/p><p>A f&oacute;rmula geral &eacute; dada pela varia&ccedil;&atilde;o de energia (&Delta;E) conseguida em um determinado espa&ccedil;o de tempo (&Delta;t): P= &Delta;E\/&Delta;t. Esse c&aacute;lculo &eacute; fornecido nas unidades de medida Joules por segundo (J\/s). No SI, essas unidades podem ser chamadas de Watts (W).<\/p><p>Existe ainda uma f&oacute;rmula da eletrodin&acirc;mica que relaciona a pot&ecirc;ncia el&eacute;trica com os outros pilares da eletrodin&acirc;mica, como voc&ecirc; observa a seguir:<\/p><p>P = i. U&nbsp;<\/p><p>U = diferen&ccedil;a de potencial<br>i = corrente el&eacute;trica&nbsp;<br>P = pot&ecirc;ncia el&eacute;trica<\/p><p>A partir desse c&aacute;lculo, podem ser feitas manipula&ccedil;&otilde;es com as f&oacute;rmulas das leis de Ohm, de maneira que a pot&ecirc;ncia el&eacute;trica &eacute; obtida tamb&eacute;m por:<\/p><p>P = i<sup>2<\/sup>.R<br>P = U<sup>2<\/sup>\/R<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-eletrodinamica-no-enem\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Eletrodinamica-no-Enem\"><\/span>Eletrodin&acirc;mica no Enem<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p><strong>Enem 2016 <\/strong>&mdash; A utiliza&ccedil;&atilde;o de placas de aquecimento solar como alternativa ao uso de energia el&eacute;trica representa um importante mecanismo de economia de recursos naturais. Um sistema de aquecimento solar com capacidade de gera&ccedil;&atilde;o de energia de 1,0 MJ\/dia por metro quadrado de placa foi instalado para aquecer a &aacute;gua de um chuveiro el&eacute;trico de pot&ecirc;ncia de 2 kW, utilizado durante meia hora por dia.<\/p><p>A &aacute;rea m&iacute;nima da placa solar deve ser de<\/p><p>a) 1,0 m<sup>2<\/sup><br>b) 1,8 m<sup>2<\/sup><br>c) 2,0 m<sup>2<\/sup><br>d) 3,6 m<sup>2<\/sup><br>e) 6,0 m<sup>2<\/sup><\/p><p>Para esta quest&atilde;o de eletrodin&acirc;mica, em primeiro lugar, vamos utilizar a f&oacute;rmula da pot&ecirc;ncia el&eacute;trica para descobrir quanta energia ser&aacute; necess&aacute;ria para o correto funcionamento do chuveiro. Lembre-se de padronizar as medidas de tempo em segundos!<\/p><p>P= &Delta;E\/&Delta;t<br>&Delta;E = P.&Delta;t<br>P = 2kW = 2.10<sup>3<\/sup> W = 2.10<sup>3<\/sup> J\/s<\/p><p>&Delta;t = 30 minutos = 30*60 segundos = 1800s<\/p><p>&Delta;E = 2.10<sup>3<\/sup>.1800<br>&Delta;E = 36.10<sup>5<\/sup><br>&Delta;E = 3,6.10<sup>6<\/sup> Joules<\/p><p>Sabemos que cada metro quadrado proporciona 1 MJ por dia. Segundo as ordens de grandeza um mega representa 10<sup>6<\/sup>. Com uma regra de tr&ecirc;s simples:<\/p><p>1 m<sup>2 <\/sup>&mdash;&mdash; 1.10<sup>6 <\/sup>J<br>x m<sup>2<\/sup> &mdash;&mdash; 3,6.10<sup>6 <\/sup>J<\/p><p>x = 3,6 m<sup>2<\/sup>, como afirma a alternativa D.&nbsp;<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-estude-para-o-enem-com-a-coruja\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Estude-para-o-Enem-com-a-Coruja\"><\/span>Estude para o Enem com a Coruja!<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>Al&eacute;m das aulas gratuitas dispon&iacute;veis no YouTube, com resolu&ccedil;&atilde;o de provas, O Estrat&eacute;gia Vestibulares tem um <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/catalogo-produtos\/produto\/banco-de-questes-anual\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">banco de quest&otilde;es<\/a>! A plataforma est&aacute; repleta de exerc&iacute;cios de prova com gabarito escrito e em v&iacute;deo. Assim, voc&ecirc; pode treinar seu conhecimento e depois revisar os pontos de inseguran&ccedil;a. N&atilde;o perca tempo e seja um estrategista agora mesmo!<\/p><p>\n\n\n\n\n\n<a id=\"cta\" class=\"cta-imagem\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/cursos\/\" target=\"blank\">\n                <img decoding=\"async\" width=\"100%\" src=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/wp-content\/uploads\/2021\/12\/EV4.jpg\" alt=\"CTA - Estrat\u00e9gia Vestibulares 4\" title=\"CTA - Estrat\u00e9gia Vestibulares 4\">\n        <\/a>\n\n\n\n\n\n<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Veja-tambem\"><\/span>Veja tamb&eacute;m:<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><ul class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/fisica\/optica\/\">Como cai a &oacute;ptica no Enem<\/a>&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/refracao\/\">Refra&ccedil;&atilde;o: f&oacute;rmulas, &acirc;ngulos, fen&ocirc;menos e mais<\/a>&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/optica-geometrica\/\">&Oacute;ptica geom&eacute;trica: o que &eacute;, conceitos importantes, f&oacute;rmulas e quest&otilde;es<\/a>&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/fisica\/ondulatoria\/\">Como a Ondulat&oacute;ria cai no Enem<\/a>&nbsp;&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/fisica\/eletricidade\/\">Eletricidade: conhe&ccedil;a as principais f&oacute;rmulas e conceitos<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/fisica\/lei-de-gauss-da-eletricidade\/\">A Lei de Gauss da Eletricidade: conceito e como cai na prova do ITA<\/a>&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/lei-de-faraday-lenz\/\">Lei de Faraday-Lenz: defini&ccedil;&atilde;o, f&oacute;rmulas, aplica&ccedil;&otilde;es e exerc&iacute;cios<\/a>&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/inducao-eletromagnetica\/\">Indu&ccedil;&atilde;o eletromagn&eacute;tica: o que &eacute;, fluxo magn&eacute;tico, f&oacute;rmulas e aplica&ccedil;&otilde;es<\/a>&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/fisica\/magnetismo-no-enem\/\">Magnetismo no Enem: o que aparece?<\/a>&nbsp;&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/leis-de-ohm\/\">Leis de Ohm: primeira e segunda leis, f&oacute;rmulas, aplica&ccedil;&otilde;es e quest&otilde;es<\/a><\/li>\n<\/ul><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"A eletrodin&acirc;mica &eacute; o estudo f&iacute;sico que fundamenta a eletricidade. 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