Potencial em um resitor em circuito abeto
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Potencial em um resitor em circuito abeto
Olá a todos. Gostaria de tirar uma dúvida por favor.
Pensemos em uma pilha de 5V com o negativo no terra, assim a DPP é 5V-0V, conectada a um resistor de 1 Ohm (R1)
A tensão no resistor é de 5V, e a corrente de 5A (I=V/R). Certo.
Agora a parte que eu estou com dúvida:
Coloque uma extremidade de um outro resistor QUALQUER, o R2 ( 0 <= R < infinito ) ao positivo da pilha, e a OUTRA extremidade desse resistor qualquer ABERTA.
Qual é o potencial nessa extremidade aberta?
##Minhas considerações:
Se R = 0 Ohm, é o mesmo que um curto então o potencial é 5V na extremidade aberta
Pra R>0 eu não consigo pensar em como caracterizar o potencial, nem para R = infinito
A ideia do circuito é representada abaixo:
____________R2___
| |
| |
DPP R1
| |
|______|_
|
__
_
-
Agradeço desde já
Pensemos em uma pilha de 5V com o negativo no terra, assim a DPP é 5V-0V, conectada a um resistor de 1 Ohm (R1)
A tensão no resistor é de 5V, e a corrente de 5A (I=V/R). Certo.
Agora a parte que eu estou com dúvida:
Coloque uma extremidade de um outro resistor QUALQUER, o R2 ( 0 <= R < infinito ) ao positivo da pilha, e a OUTRA extremidade desse resistor qualquer ABERTA.
Qual é o potencial nessa extremidade aberta?
##Minhas considerações:
Se R = 0 Ohm, é o mesmo que um curto então o potencial é 5V na extremidade aberta
Pra R>0 eu não consigo pensar em como caracterizar o potencial, nem para R = infinito
A ideia do circuito é representada abaixo:
____________R2___
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DPP R1
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|______|_
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Agradeço desde já
Última edição por _-Alexandre-_ em Sáb 12 Set 2020, 15:07, editado 1 vez(es)
_-Alexandre-_- Iniciante
- Mensagens : 18
Data de inscrição : 14/04/2016
Idade : 25
Localização : Santa Maria, RS, Brasil
Re: Potencial em um resitor em circuito abeto
O potencial no nó A comum a R1 e R2 é o mesmo potencial do polo positivo do gerador: 5 V
Como não existe corrente em R2 (iR2 = 0) a queda de tensão no resistor é nula
(u = R.iR2 = R.0 = 0)
Logo o potencial da ponta livre B do resistor vele: Ub = Ua - u = 5 - 0 = 5
Como não existe corrente em R2 (iR2 = 0) a queda de tensão no resistor é nula
(u = R.iR2 = R.0 = 0)
Logo o potencial da ponta livre B do resistor vele: Ub = Ua - u = 5 - 0 = 5
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71818
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: Potencial em um resitor em circuito abeto
Consigo visualizar o que disse, mas ainda me pergunto , se R é tão grande que tende ao infinito, não seria o mesmo que eu medir a diferença de potencial entre o terra e o ar?
Nesse sentido penso que o Ar da atmosfera separando dois condutores sirva como um isolante/resitor com uma resistencia muito alta.
Ou eu estou confundindo alguns conceitos?
Grato
Nesse sentido penso que o Ar da atmosfera separando dois condutores sirva como um isolante/resitor com uma resistencia muito alta.
Ou eu estou confundindo alguns conceitos?
Grato
_-Alexandre-_- Iniciante
- Mensagens : 18
Data de inscrição : 14/04/2016
Idade : 25
Localização : Santa Maria, RS, Brasil
Re: Potencial em um resitor em circuito abeto
Vamos nos ater a esta questão, mas explicando alguns conceitos importantes.
1) Na prática, não existe resistência infinita. O que pode existir é uma resistência muito elevada; por exemplo 1 milhão de ohms. Assim, não vamos usar o termo ∞.
2) O ar, por exemplo é um bom isolante: sua resistência depende de vários fatores: temperatura, teor de umidade, partículas e gases em suspensão, etc.
As linhas de transmissão de Itaipu tem tensão de 500 000 V e mesmo com esta tensão o ar não conduz corrente elétrica para a terra, nem entre os fios das linhas.
3) Isto NÃO significa que o ar é um isolante perfeito. Existe uma característica medida no ar que é sua Rigidez Dielétrica: é a maior intensidade do campo elétrico E a que ele pode ser submetido, sem perdeu suas propriedades isolantes. Lembre-se que a unidade de E é V/m
4) Dependendo da quantidade de cargas que uma nuvem tiver ela terá um elevado potencial elétrico U, da ordem de milhões de volts.
Considerando que a terra tem potencial nulo e existe uma distância d entre a nuvem e a terra, existe um campo elétrico U/d (V/m).
Se este valor superar a rigidez do ar entre a a terra e a nuvem, vai haver um descarga elétrica (raio) com corrente elétrica de elevada intensidade.
Vamos agora ao problema prático
Você tem um gerador de 5 V; imagine que R2 = 1 000 000 Ω
O potencial elétrico do nó entre o gerador, R1 e R2 vale 5 V (pois o fio entre eles tem resistência nula).
A queda de tensão em R2 vale U2 = R2.i ---> U2 = 1 000 000.0 ---> U2 = 0
Potencial na ponta solta de R2 ---> U = E - U2 ---> U = 5 - 0 ---> U = 5 V
Você acha que vai passar corrente desta ponta para o ar, com esta baixa tensão?
Agora vou contar uma história que ocorreu comigo e com um colega enquanto estagiávamos na Usina de Furnas em Minas Gerais, enquanto éramos estudantes de engenharia elétrica:
Estávamos dentro de uma subestação elétrica de 138 000 V com linhas aéreas acima de nós, analisando um desenho da subestação. Ao me aproximar do colega, ombro a ombro, senti uma fisgada no meu braço, logo acima do cotovelo. E o meu amigo sentiu também. Ai eu disse para ele que deveria ser um alfinete na minha roupa ou na dele que deveria ter causado o efeito. Examinamos nossas camisas e não encontramos nada.
Prosseguindo nosso estudo, o fenômeno aconteceu de novo ao nos aproximarmos. Ai fizemos uma experiência. Fomos aproximando os braços lentamente e quando chegamos bem perto notamos que os pelos dos nossos braços se eriçaram e ficaram retos apontando um para outro.
Ao aproximar mais um pouco sentimos uma fisgada. A este fenômeno dos pelos retos dá-se o nome de "poder das pontas": a eletricidade adora coisas pontudas: por isto o para-raios é uma ponta.
A explicação: O campo elétrico no ar ao nosso redor era intenso, devido ao elevado potencial das linhas. Ista acarretava uma ddp entre o meu pelo e o do colega. Se a distância entre os pelos fosse muito pequena, o ar deixava de ser isolante e havia uma pequena descarga entre eles: era a fisgada que sentíamos.
A solução foi óbvia: passamos a não ficar tão perto um do outro.
1) Na prática, não existe resistência infinita. O que pode existir é uma resistência muito elevada; por exemplo 1 milhão de ohms. Assim, não vamos usar o termo ∞.
2) O ar, por exemplo é um bom isolante: sua resistência depende de vários fatores: temperatura, teor de umidade, partículas e gases em suspensão, etc.
As linhas de transmissão de Itaipu tem tensão de 500 000 V e mesmo com esta tensão o ar não conduz corrente elétrica para a terra, nem entre os fios das linhas.
3) Isto NÃO significa que o ar é um isolante perfeito. Existe uma característica medida no ar que é sua Rigidez Dielétrica: é a maior intensidade do campo elétrico E a que ele pode ser submetido, sem perdeu suas propriedades isolantes. Lembre-se que a unidade de E é V/m
4) Dependendo da quantidade de cargas que uma nuvem tiver ela terá um elevado potencial elétrico U, da ordem de milhões de volts.
Considerando que a terra tem potencial nulo e existe uma distância d entre a nuvem e a terra, existe um campo elétrico U/d (V/m).
Se este valor superar a rigidez do ar entre a a terra e a nuvem, vai haver um descarga elétrica (raio) com corrente elétrica de elevada intensidade.
Vamos agora ao problema prático
Você tem um gerador de 5 V; imagine que R2 = 1 000 000 Ω
O potencial elétrico do nó entre o gerador, R1 e R2 vale 5 V (pois o fio entre eles tem resistência nula).
A queda de tensão em R2 vale U2 = R2.i ---> U2 = 1 000 000.0 ---> U2 = 0
Potencial na ponta solta de R2 ---> U = E - U2 ---> U = 5 - 0 ---> U = 5 V
Você acha que vai passar corrente desta ponta para o ar, com esta baixa tensão?
Agora vou contar uma história que ocorreu comigo e com um colega enquanto estagiávamos na Usina de Furnas em Minas Gerais, enquanto éramos estudantes de engenharia elétrica:
Estávamos dentro de uma subestação elétrica de 138 000 V com linhas aéreas acima de nós, analisando um desenho da subestação. Ao me aproximar do colega, ombro a ombro, senti uma fisgada no meu braço, logo acima do cotovelo. E o meu amigo sentiu também. Ai eu disse para ele que deveria ser um alfinete na minha roupa ou na dele que deveria ter causado o efeito. Examinamos nossas camisas e não encontramos nada.
Prosseguindo nosso estudo, o fenômeno aconteceu de novo ao nos aproximarmos. Ai fizemos uma experiência. Fomos aproximando os braços lentamente e quando chegamos bem perto notamos que os pelos dos nossos braços se eriçaram e ficaram retos apontando um para outro.
Ao aproximar mais um pouco sentimos uma fisgada. A este fenômeno dos pelos retos dá-se o nome de "poder das pontas": a eletricidade adora coisas pontudas: por isto o para-raios é uma ponta.
A explicação: O campo elétrico no ar ao nosso redor era intenso, devido ao elevado potencial das linhas. Ista acarretava uma ddp entre o meu pelo e o do colega. Se a distância entre os pelos fosse muito pequena, o ar deixava de ser isolante e havia uma pequena descarga entre eles: era a fisgada que sentíamos.
A solução foi óbvia: passamos a não ficar tão perto um do outro.
Última edição por Elcioschin em Sáb 12 Set 2020, 17:50, editado 1 vez(es)
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71818
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: Potencial em um resitor em circuito abeto
Consegui entender, mesmo que a resistência seja muito alta, como não há corrente, a ddp é 0V, assim a outra ponta apresenta o mesmo potencial do nó R1 e R2, que é 5V.
A sua história ajudou a esclarecer tbm.
Muito obrigado, Elcioschin
A sua história ajudou a esclarecer tbm.
Muito obrigado, Elcioschin
_-Alexandre-_- Iniciante
- Mensagens : 18
Data de inscrição : 14/04/2016
Idade : 25
Localização : Santa Maria, RS, Brasil
Re: Potencial em um resitor em circuito abeto
Então, segue uma informação adicional:
Imagine um região do solo onde existe um campo elétrico muito forte, por exemplo, onde um cabo de alta tensão caiu e ficou perto mas não tocou o solo.
Imagine dois pontos A e B do solo, sendo AB ~= 60 cm
Devido ao elevado campo elétrico, vai existir uma ddp entre os dois pontos.
Esta ddp (ou tensão) entre os dois pontos denomina-se "tensão de passo", devido ao fato do passo de uma pessoa adulta ter aproximadamente esta distância.
Se você notar o fio caído, sem tocar nele e andar normalmente, de pés descalços, vc vai levar um choque elétrico: como existe 60 V entre seus dois pés uma corrente vai circular entrando por um dos pés, subindo pela perna, passando pela virilha, descendo pela outra perna, pelo outro pé e saindo para o solo.
Certamente será bem desagradável e vai ser um grande susto. Se o potencial do cabo for bem maior, aí o risco aumenta, podendo ter consequências sérias, tais como eletrólise da urina da bexiga ou até a morte.
Nestes casos aconselha-se ao transeunte no local, dar passos bem pequenos, por exemplo, um pé encostado na frente do outro e se afastar do local; e avise outras pessoas para que façam o mesmo.
Obs.: acrescentei na minha mensagem anterior, no penúltimo parágrafo, uma informação sobre "poder das pontas". Leia.
Imagine um região do solo onde existe um campo elétrico muito forte, por exemplo, onde um cabo de alta tensão caiu e ficou perto mas não tocou o solo.
Imagine dois pontos A e B do solo, sendo AB ~= 60 cm
Devido ao elevado campo elétrico, vai existir uma ddp entre os dois pontos.
Esta ddp (ou tensão) entre os dois pontos denomina-se "tensão de passo", devido ao fato do passo de uma pessoa adulta ter aproximadamente esta distância.
Se você notar o fio caído, sem tocar nele e andar normalmente, de pés descalços, vc vai levar um choque elétrico: como existe 60 V entre seus dois pés uma corrente vai circular entrando por um dos pés, subindo pela perna, passando pela virilha, descendo pela outra perna, pelo outro pé e saindo para o solo.
Certamente será bem desagradável e vai ser um grande susto. Se o potencial do cabo for bem maior, aí o risco aumenta, podendo ter consequências sérias, tais como eletrólise da urina da bexiga ou até a morte.
Nestes casos aconselha-se ao transeunte no local, dar passos bem pequenos, por exemplo, um pé encostado na frente do outro e se afastar do local; e avise outras pessoas para que façam o mesmo.
Obs.: acrescentei na minha mensagem anterior, no penúltimo parágrafo, uma informação sobre "poder das pontas". Leia.
Elcioschin- Grande Mestre
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