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Aprenda como calcular corrente elétrica com 5 exercícios resolvidos.

Projetos Elétricos

Aprenda como calcular corrente elétrica com 5 exercícios resolvidos.

Mardey Costa
Escrito por Mardey Costa em 25 de fevereiro de 2019
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Você sabe como calcular corrente elétrica?

Neste artigo, vamos falar o que é corrente elétrica, efeitos que ela pode causar, e qual o sentido da corrente elétrica.

Você vai aprender sobre os tipos de corrente contínua e alternada, e como calcular a intensidade da corrente elétrica.

Como exercício prático, fizemos 5 exercícios resolvidos sobre corrente elétrica para fixar seus conhecimentos.

Portanto, se você quer aprender como calcular corrente elétrica, então, continue lendo esse artigo. Nele você vai aprender mais sobre:


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Como calcular corrente elétrica e porque ela vai mudar em 2019O que é e como calcular corrente elétrica

A corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas que circulam por um condutor quando entre suas extremidades houver uma diferença de potencial.

Este movimento ordenado é um fluxo de elétrons e a diferença de potencial é o que chamamos de tensão elétrica.

Observando microscopicamente as cargas livres estão em movimento aleatório em razão da agitação térmica.

Porém, se ligarmos um condutor nós pólos de um gerador, iremos perceber que os elétrons do pólo negativo irão se movimentar ordenadamente para o pólo positivo.

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Como calcular a intensidade da corrente elétrica

Logo, se há um fluxo de elétrons circulando pelo condutor, então poderíamos medir quanto isso representa, chamamos isso de intensidade da corrente elétrica.

Essa intensidade é a quantidade de carga que passa numa seção transversal de um condutor durante um certo intervalo de tempo.

É importante dizer que seção transversal é um corte feito no fio para medir, quantos elétrons passa por ali num intervalo de tempo.

Portanto, podemos escrever a seguinte fórmula:

A intensidade da corrente elétrica é definida como a razão entre o módulo da quantidade de carga ΔQ que atravessa certa seção transversal do condutor em um intervalo de tempo Δt.

A intensidade da corrente elétrica é representada pela letra “i” e a sua unidade de medida é o ampère (A), em homenagem ao físico francês Andre Marie Ampère.

A letra “Q” representa a quantidade de carga elétrica que atravessa o condutor, e sua unidade de medida é o coulomb (C).

E o termo “Δt” representa o intervalo de tempo usado na medição, a sua unidade de medida é em segundos (s).

Efeitos da corrente elétrica

Para saber o que é corrente elétrica, devemos compreender que os elétrons e a corrente elétrica não são visíveis.

Isso mesmo! mas podemos comprovar sua existência, através dos diferente efeitos citados abaixo.

Os principais efeitos são: efeito térmico, efeito químico, efeito magnético, efeito fisiológico e efeito luminoso.

O efeito térmico ou efeito joule, ocorre quando uma corrente provoca o aquecimento dos condutores elétricos pelos quais ela percorre.

Equivalente ao processo responsável por transformar a energia elétrica em térmica, normalmente é aplicado em aquecedores, como os chuveiros elétricos.

O efeito químico ocorre quando a corrente elétrica atravessa soluções eletrolíticas, provocando transformações químicas.

É usado industrialmente nos processos de eletrodeposição, para revestir uma superfície de um metal com uma camada de outro, a fim de conferir a ele um bom acabamento e protegê-lo da corrosão.

Os metais utilizados como revestimento são, principalmente, a prata, o ouro, o cromo, o níquel, o zinco, o cobre, o estanho e o cádmio.

O efeito magnético se manifesta, no momento em que surge um campo magnético próximo ao local em que se aplica a corrente elétrica.

A existência de um campo magnético, em determinada região, pode ser constatada com o uso de uma bússola, neste caso, há um desvio de direção da agulha magnética.

Já o efeito fisiológico acontece quando há a passagem de corrente elétrica pelo organismo dos seres vivos.

Ele atua no sistema nervoso, fazendo com que o corpo tenha contrações musculares, configurando aquilo que conhecemos como choque elétrico.

Por isso, fizemos um artigo ensinando como dimensionar disjuntor e dispositivos DR, que devem ser usados para proteger pessoas e os animais contra os efeitos do choque elétrico.

E por último, temos o efeito luminoso,  baseia-se no fato de gases ionizados emitirem luz quando atravessados por uma corrente elétrica.

Como exemplo temos as lâmpadas fluorescentes, as lâmpadas de vapor de mercúrio, e as lâmpadas de vapor de sódio.

Qual o sentido da corrente elétrica

Para entender o sentido da corrente elétrica, temos que diferenciar o sentido real do sentido convencional.

O sentido da corrente elétrica é caracterizado de duas maneiras, e uma delas é a “corrente elétrica real”, ou seja, aquela que possui o sentido do movimento dos elétrons.

A outra maneira é a “corrente elétrica convencional”, cujo sentido é contrário ao movimento dos elétrons e é marcada pelo movimento das cargas elétricas positivas.

Neste caso, a corrente elétrica convencional corresponde ao sentido do campo elétrico no interior do condutor.

Isso acontece, porque os cientistas não tinham conhecimento da natureza da corrente elétrica.

Na época, pensavam que era um fluxo que saía do pólo positivo de uma fonte de tensão e regressava por seu pólo negativo.

Então, convencionou-se que, em termos de representação, o sentido da corrente elétrica seria do polo positivo para o negativo.

Porque a corrente elétrica vai mudar em 2019

A partir do dia 20 de maio de 2019, a unidade fundamental de medição de corrente elétrica, o  Ampère, será baseada na contagem do fluxo individual de elétrons, a carga elétrica elementar.

Os cientistas, consideravam que a unidade não era tão precisa, e principalmente agora que estudos de computação quântica necessitam da maior precisão possível em suas medições para dar certo.

Esse tipo de mudança não irá mudar nada para o consumidor comum, e as instalações elétricas e equipamentos eletrônicos continuarão funcionando normalmente.

Porém, ela será mais significativa na indústria, na produção de baterias de celulares com maior precisão nos ciclos de vida, e criação de baterias menores e mais duráveis.

E também em laboratórios de pesquisa, ou equipamentos de precisão, como máquinas de ressonância magnética, que precisarão passar por nova calibração.

Como calcular corrente elétrica e os tipos de corrente elétricaComo calcular corrente elétrica e os tipos de corrente elétrica contínua e alternada.

Existem dois tipos de corrente elétrica, a corrente contínua, gerada por pilhas e baterias e corrente alternada, gerada por usinas que transformam qualquer tipo de energia em elétrica.

Mas, qual a diferença entre corrente alternada e corrente contínua e suas vantagens, vamos falar primeiro sobre a corrente contínua.

Corrente contínua

Uma corrente é considerada contínua quando não altera seu sentido, ou seja, a corrente é sempre positiva ou sempre negativa.

E quando, além do sentido, a intensidade também se mantém constante, a corrente é chamada corrente contínua constante.

A maior parte dos circuitos eletrônicos trabalha com corrente contínua, e um bom exemplo desta aplicação são as correntes estabelecidas por uma pilha ou bateria de carros.

Corrente alternada

Uma corrente é considerada alternada, quando possui sentido e intensidade que variam periodicamente.

Esse tipo de corrente, é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem.

Esse é o caso das correntes utilizadas em residências, que são fornecidas pelas usinas hidrelétricas, em que temos uma corrente alternada com freqüência de 60 ciclos por segundo.

Foi Nikola Tesla, cientista sérvio-americano, engenheiro eletricista e inventor, que desenvolveu o sistema elétrico de corrente alternada (AC).

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Como calcular corrente elétrica com 5 exercícios resolvidosExplicação sobre como calcular corrente elétrica com 5 exercícios resolvidos

Preparamos 5 exercícios práticos para ajudar você a fixar melhor o conhecimento aprendido.

Teste os seus conhecimentos, e aprenda mais com os exercícios sobre como calcular corrente elétrica, com a resolução comentada.

Antes de se começar a realizar cálculos, fizemos uma tabela com a simbologia e a unidade de corrente elétrica para que você não possa esquecer.

Tabela com com simbologia e unidade usada na corrente elétrica

NomeSimbologiaUnidade
AmpèreA1
DeciampèredA10-1
CentiampèrecA10-2
MiliampèremA10-3
MicroampèreuA10-6
NanoampèrenA10-9
PicoampèrepA10-12

Vamos para a primeira questão…

Exercício #1

Uma corrente elétrica de intensidade igual a 5A percorre um fio condutor. Determine o valor da carga que passa através de uma secção transversal em 1 minuto.

Substituindo os valores na formula i=Q/Δt, e substituindo os valores de i por 5A e Δt por 60 segundos.

Teremos que i=5×60, o que nos dá o valor da carga de 300C.

Isso quer dizer que o valor da carga que passa através da secção transversal do fio condutor em 1 minuto equivale a 300C.

Exercício #2

Numa secção transversal de um fio condutor passa uma carga de 10C a cada 2,0s. Qual a intensidade da corrente elétrica neste fio?

Para resolver essa questão é muito simples, mas gostaria apenas de relembrar que por definição, 1 Ampere equivale a 1 Coulomb por segundo.

Ou seja, devemos sempre lembrar o conceito da corrente elétrica, que é a quantidade de carga que atravessa uma determinada área num dado tempo.

Em outras palavras, a carga é em Coulomb, o tempo em segundos, e a intensidade da corrente elétrica é Coulomb por segundo.

Substituindo os valores na fórmula i=Q/Δt, e substituindo o valor da carga Q para 10C e Δt por 2seg.

Observe que teremos que i=10C/2seg, o que nos dá o valor da intensidade da corrente elétrica de 5A.

Exercício #3

Uma corrente elétrica de intensidade 16A percorre um condutor metálico. A carga elétrica elementar é  e = 1,6 . 10-19 C. Qual o número de elétrons que atravessam a secção transversal desse condutor em 1,0 min?

Para resolver essa questão, usaremos a fórmula i=Q/Δt, faremos a substituição do valor da intensidade da corrente elétrica i=16 A e Δt=60 segundos.

Fazendo os cálculos, encontramos que a carga Q=960 C.

Agora, para calcular o número de elétrons, usaremos a fórmula Q=nxe, onde n é o número de elétrons e “e” é a carga elementar de cada elétron.

Substituindo na fórmula, temos que 960=nx1,6×10-19 a carga Q é 960 C e a carga elementar do elétron é de 1,6×10-19

O valor do número de elétrons será 6×1021.

Exercício #4

Em um “Carregador de Baterias para Tablet”, encontram-se as seguintes informações na tabela abaixo. Quanto tempo esse carregador levaria para preencher totalmente a carga de uma bateria nova, completamente descarregada e de capacidade 7000 mAh? (Desconsidere as perdas por efeito Joule)

Adaptador de Viagem
Modelo: xxx-x99xyz
Entrada: 110-240V~
Frequência: 50/60Hz 0,35A
Saída: 5V 2A
Risco de Choque Elétrico
Made In China

Na questão foi informado que a capacidade da bateria completamente descarregada é de 7000 mAh.

Primeiro vamos relembrar algumas unidades utilizadas são:

  • m = mile – prefixo multiplicativo = 10-3
  • A = Ampére, a unidade de corrente elétrica que equivale à quantidade de carga elétrica que flui por segundo (C/s).
  • h = 1 hora que corresponde a 3600 s.

Para resolver essa questão, usaremos a fórmula i=Q/Δt, faremos a substituição do valor da intensidade da corrente elétrica i=7000×10-3 A e Δt=3600 segundos.

Teremos que 7000x10-3= Q/3600, ou seja, a carga Q=7000x10-3x3600, fazendo a multiplicação teremos o resultado = 25200C.

Assim, podemos escrever que, para que a bateria seja recarregada, são necessários 25200C de carga.

Sabendo que da saída do carregador fluem 2A de corrente elétrica para a bateria, temos um total de 2 C por segundo entrando na bateria. Assim, são necessários 12600s para a carga total.

Neste caso, se fazendo o seguinte cálculo 12600/3600, encontrei que a bateria demora 3,5h para ser carregada.

Exercício #5

Calcule a corrente nominal de uma lâmpada incandescente de 150 W ligada em 120 V.

Como sabemos, em circuitos puramente resistivos o fator de potência é 1, não havendo perdas como nos circuitos indutivos.

Se não há perdas, logo o rendimento também será 1, pois a potência de saída é igual a potência de entrada.

Neste caso, podemos utilizar a lei de Ohm, através da expressão P=UxI.

Substituindo na fórmula os valores da potência que é 150W, e a nossa tensão que é de 120V na fórmula, teremos que I=150/120.

Logo, teremos que o resultado da corrente nominal será 1,25A.

Forte Abraço!

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