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de Ron Kurtus (revisto a 23 de Outubro de 2019)
As unidades básicas de um circuito eléctrico simples são o ampere, o volt, e ohm.
Um circuito simples consiste tipicamente de uma fonte de tensão, fios metálicos que conduzem a corrente eléctrica, e uma ou mais resistências que resistem à condução da corrente. A corrente pode ser corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA), e não deve haver dispositivos adicionais que afetem a corrente.
A unidade para corrente elétrica – o amperímetro – é uma unidade básica da Norma Internacional (SI). A unidade de tensão e a unidade de resistência são derivadas do ampere e de outras unidades padrão. Infelizmente, o comitê internacional de cientistas tornou as definições mais complexas do que elas precisam ser.
P>Perguntas que você pode ter:
- Qual é a definição de um ampere?
- Que volt?
- Qual é a unidade de resistência?
Esta lição responderá a essas questões. Ferramenta útil: Conversão de unidades
Ampere
O ampere (A) é uma unidade SI básica de corrente elétrica. Ela pode ser definida como a quantidade de carga elétrica ou número de elétrons que passam um ponto em um circuito em um segundo. Um ampere é igual a 6,241*1018 elétrons passando um ponto por segundo ou um coulomb por segundo. (A coulomb (C) é a unidade SI de carga elétrica.)
A definição oficial SI de um ampere é um pouco bizarra:
“O ampere é aquela corrente constante que, se mantida em dois condutores paralelos rectos de comprimento infinito, de secção transversal circular insignificante, e colocada a 1 metro de distância no vácuo, produziria entre estes condutores uma força igual a 2*10-7 newton por metro de comprimento”
Nota: A minha opinião é que exigir um condutor de comprimento infinito e secção transversal “insignificante” não é prático e não pertence a uma definição padrão. Além disso, há implicações não declaradas da relação de força entre dois fios e corrente que deve ser expressa.
Desde que A é uma unidade SI básica, ela não é expressa em termos de outras unidades.
Volt
O volt (V) é a unidade SI derivada de potencial eléctrico ou força electromotriz que provoca o movimento dos electrões. Como uma fonte de eletricidade cria energia, um volt pode ser definido como a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico que dará um joule (J) de energia por coulomb (C) de carga que passa por ele.
V = J/C
Tensão também pode ser declarada como potencial elétrico ao longo de um fio quando uma corrente elétrica de um ampere dissipa um watt (W) de potência (W = J/s).
V = W/A
A volt pode ser indicado em unidades de base SI como 1 V = 1 kg m2 s-3 A-1 (um quilograma metro quadrado por segundo cubado por ampere).
Considerando a definição oficial do SI de um ampere, um volt é também igual à diferença de potencial entre dois planos paralelos e infinitos espaçados 1 metro entre si que criam um campo elétrico de 1 newton por coulomb.
Ohm
O ohm (Ω) é a unidade de resistência elétrica em um circuito. É definida como uma resistência entre dois pontos de um condutor quando uma diferença constante de potencial de 1 volt (V), aplicada a esses pontos, produz no condutor uma corrente de 1,0 ampere (A), desde que o condutor não seja a fonte de qualquer força electromotriz, como numa bateria.
Ω = V/A
Nota que esta é também a equação da Lei de Ohm.
Resistência estatística em termos de unidades SI básicas:
Ω = kg m2 s-3 A-2
Resistência eléctrica é também uma função da secção transversal do fio, bem como da sua temperatura.
Resumo
Ampere (A) é uma unidade SI básica constituída pela quantidade de carga elétrica ou número de elétrons que passam um ponto em um circuito elétrico em um segundo. O volt (V) é o potencial elétrico que faz com que os elétrons se movam através de um fio. É um joule de energia por coulomb de carga. The ohm (Ω) is the unit of electric resistance equal to the 1 volt divided by 1 ampere.
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Resources and references
Ron Kurtus’ Credentials
Websites
Unit of electric current (ampere) – National Institute of Standards and Technology (NIST)
Ampere – Wikipedia
Coulomb Force – Wolfram Science World
Coulomb – Wikipedia
Voltage – HyperPhysics
Electric Potential Difference – Physics Classroom
Volt – Wikipedia
Ohm – Wikipedia
DC and AC Electricity Resources
Physics Resources
Books
Teach Yourself Electricity and Electronics by Stan Gibilisco; McGraw-Hill; (2001) $34.95 – Guide for professionals, hobbyists and technicians desiring to learn AC and DC circuits
Questions and comments
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