Tensão, resistência, corrente e potência são as principais quantidades elétricas

Na engenharia elétrica, não faz sentido simplesmente dizer "eletricidade". Aqui é sempre necessário especificar o que exatamente está sendo discutido. Podemos significar a carga elétrica do capacitor, a tensão no soquete, a corrente que flui pelos fios ou, por exemplo, a energia que o medidor elétrico em nosso apartamento consome em um mês.

De qualquer forma, não existe quantidade como eletricidade, existe a quantidade “quantidade de eletricidade”, chamada corretamente de carga elétrica, medida em pingentes. Trata-se de uma carga elétrica - move-se ao longo dos fios, acumula-se nas placas do capacitor, está presente periodicamente nos terminais (mínimo - no fio de fase) da tomada, move-se na forma de corrente quando a rede elétrica realiza trabalhos. As principais quantidades elétricas estão de alguma forma relacionadas à carga. Vamos falar sobre esses valores hoje.

Tensão

A tensão U é medida entre dois pontos no circuito. Para que uma tensão constante ou alternada estável comece a estar presente em um circuito fechado, é necessária uma fonte de corrente que possa garantir que essa tensão seja mantida nas extremidades do circuito. Essa fonte servirá como fonte de força eletromotriz EMF, que, como a tensão, é medida em volts.

Se tal fonte estiver conectada a um circuito fechado, então, primeiro, a tensão estará presente entre os terminais da fonte, ou seja, nas extremidades do circuito e, em segundo lugar, nas extremidades de todas as seções deste circuito, se for condicionalmente dividido em partes.

A cada momento, a tensão elétrica que atua em uma seção específica do circuito pode ter um valor diferente do que no momento anterior, se o circuito for alimentado por uma fonte variável de fem ou o mesmo valor se for uma fonte constante de fem, e o circuito, respectivamente, é um circuito de corrente contínua.

A tensão nas extremidades do circuito DC é semelhante à diferença de altura no lado de uma montanha, e a carga nessas condições é como a água elevada a uma altura, somente em relação ao campo elétrico essa diferença é chamada de diferença de potenciais (elétricos), uma vez que não se fala em campo gravitacional.

A diferença de potencial entre dois pontos é de 1 volt. Se, para mover uma carga de 1 pendente de um ponto para outro, o trabalho deve ser feito na quantidade de 1 joule. Um volt também é igual à voltagem elétrica, causando uma corrente direta de 1 ampere no circuito elétrico a uma potência de 1 watt, mas mais tarde.

Atual

Quando uma tensão elétrica está presente nas extremidades de uma seção de um circuito (condutor), ou seja, quando há uma diferença nos potenciais elétricos, isso significa que um campo elétrico atua no condutor (ao longo do comprimento da seção em consideração). Um campo elétrico age com força nas partículas carregadas.

Nos metais, por exemplo, elétrons livres são portadores de carga negativa e podem entrar em movimento de translação se de repente se encontrarem em um campo elétrico externo, cuja fonte é, neste caso, a fonte fem. Quando os elétrons entram em movimento sob a influência de um campo elétrico, eles se tornam uma carga em movimento, ou seja, uma corrente elétrica I.

A quantidade de carga é medida em coulombs e a corrente caracteriza a velocidade do movimento da carga através da seção transversal do condutor (por unidade de tempo). Quando uma carga elétrica de um pendente passa pela seção transversal do condutor em um segundo, a corrente no condutor é de 1 ampere. Em analogia com a água - quanto mais água passa pela seção do tubo por segundo - maior a corrente.

Resistência

Sob a influência da tensão elétrica, a carga se move através da seção transversal do condutor, formando uma corrente, mas não se move sem impedimentos. Desde que começamos a considerar um condutor de metal, continuaremos com ele.

Os elétrons em um condutor que se movem sob a influência de um campo elétrico se deparam com obstáculos dentro dos átomos do condutor da rede cristalina, assim como entre si, devido ao componente caótico (térmico) do movimento de elétrons e vibrações atômicas.

Esses obstáculos fornecem um tipo de resistência, diminuem a velocidade dos elétrons, reduzem a corrente em comparação com o quanto ela poderia se desenvolver se não houvesse tais obstáculos. Mas esse tipo de resistência R em condutores reais (circuitos) está sempre lá.

Esse valor é chamado de resistência elétrica na engenharia elétrica. A resistência elétrica é medida em ohms. Um Ohm é igual à resistência elétrica de uma seção de um circuito elétrico, entre as extremidades das quais uma corrente direta de 1 ampere flui a uma voltagem de 1 volt nas extremidades.

Quanto maior a resistência que caracteriza um determinado condutor, menor a corrente estará na mesma voltagem nas extremidades desse condutor. Essa dependência é chamada lei de Ohm para uma seção de um circuito elétrico: a magnitude da corrente em uma seção de um circuito é diretamente proporcional à tensão nas extremidades desta seção e inversamente proporcional à resistência elétrica de uma determinada seção do circuito.

Poder

Falando sobre o circuito elétrico, tensão, resistência e corrente, não se pode deixar de encerrar o tópico das quantidades elétricas básicas com uma história sobre a energia elétrica P. Quando uma corrente é estabelecida e continua a fluir no circuito sob a influência da tensão, a fonte fem faz o trabalho A no circuito.

De fato, o trabalho é realizado por um campo elétrico em uma carga elétrica que se move nesse campo. A quantidade de trabalho perfeito depende da diferença de potencial que a carga superou e da magnitude dessa carga. Quanto mais rápido o trabalho foi realizado, maior o poder do processo.

No caso da corrente, geralmente falamos sobre o poder da fonte que executou o trabalho, bem como o poder do consumidor (circuito). A energia elétrica gasta em trabalho útil é medida em watts. Para qualquer tipo de energia, não apenas elétrica, 1 watt é definido como a potência na qual 1 joule de trabalho é realizado em 1 segundo de tempo.