Eletrodinâmica: fórmulas

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Prosseguindo os posts sobre eletricidade, compilo aqui as principais fórmulas de eletrodinâmica para auxiliar nos estudos.

Índice de eletrodinâmica:

Eletricidade: eletrodinâmica
Eletrodinâmica: fórmulas
Eletrodinâmica: exercícios

Intensidade da corrente elétrica

i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)
|Q|: carga elétrica, em módulo (C, coulomb)
Δt: intervalo de tempo (s, segundo)

Primeira Lei de Ohm

R = U/i

U: tensão elétrica/ddp (V, volt)
R: resistência elétrica (Ω, ohm)
i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)

Associação de resistores em série

Rc = R1 + R2 + ... + Rn
Uc = U1 + U2 + ... + Un
ic = i1 = i2 = ... = in

R: resistência elétrica de cada resistor (Ω, ohm)
Rc: resistência elétrica do circuito (Ω, ohm)
U: tensão elétrica/ddp de cada resistor (V, volt)
Uc: tensão elétrica/ddp do circuito (V, volt)
i: intensidade da corrente elétrica de cada resistor (A, ampère)
ic: intensidade da corrente elétrica do circuito (A, ampère)

Associação de resistores em paralelo

ic = i1 + i2 + ... + in
1/Rc = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn
Uc = U1 = U2 = ... = Un

i: intensidade da corrente elétrica de cada resistor (A, ampère)
ic: intensidade da corrente elétrica do circuito (A, ampère)
R: resistência elétrica de cada resistor (Ω, ohm)
Rc: resistência elétrica do circuito (Ω, ohm)
U: tensão elétrica/ddp de cada resistor (V, volt)
Uc: tensão elétrica/ddp do circuito (V, volt)

Lei de Joule

Q = R * i² * Δt

Q: quantidade de calor (J, joule)
i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)
R: resistência elétrica (Ω, ohm)
Δt: intervalo de tempo (s, segundo)

Potência elétrica

P = U * i

P: potência elétrica (W, watt)
U: tensão elétrica/ddp (V, volt)
i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)

Segunda Lei de Ohm

R: resistência elétrica (Ω, ohm)
rô: resistividade do material
l: comprimento do condutor
A: área da seção transversal

Tensão elétrica de um gerador

U = E - r * i

U: tensão elétrica/ddp fornecida (V, volt)
E: força eletromotriz/fem (V, volt)
r: resistência interna (Ω, ohm)
i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)

Tensão elétrica de um receptor

U = E + r * i

U: tensão elétrica/ddp recebida (V, volt)
E: força contra-eletromotriz/fcem (V, volt)
r: resistência interna (Ω, ohm)
i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)

Trabalho da força elétrica

τ = q * U

τ: trabalho (J, joule)
q: carga elétrica (C, coulomb)
U: tensão elétrica/ddp (V, volt)

Potência de um bipolo

P = i * U

P: potência elétrica (W, watt)
i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)
U: tensão elétrica/ddp (V, volt)

Rendimento do gerador

$$ \eta = \frac{U}{E} $$

Eta: rendimento
U: tensão elétrica/ddp (V, volt)
E: força eletromotriz/fem (V, volt)

Rendimento do receptor

$$ \eta = \frac{E}{U} $$

Eta: rendimento
E: força contra-eletromotriz/fcem (V, volt)
U: tensão elétrica/ddp (V, volt)

Associação de geradores em série

ic = i1 = i2 = ... = in
Ec = E1 + E2 + ... + En
rc = r1 + r2 + ... + rn
Uc = Ec - rc * ic

i: intensidade de cada gerador (A, ampère)
ic: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)
E: fem de cada gerador (V, volt)
Ec: fem equivalente do circuito (V, volt)
r: resistência de cada gerador (Ω, ohm)
rc: resistência interna total (Ω, ohm)
Uc: tensão elétrica/ddp do circuito (V, volt)

Associação de geradores em paralelo

ic = i1 + i2 + ... + in
Ec = E1 = E2 = ... = En
1/rc = 1/r1 + 1/r2 + ... + 1/rn
Uc = Ec - rc * ic

i: intensidade da corrente elétrica de cada gerador (A, ampère)
ic: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)
E: fem de cada gerador (V, volt)
Ec: fem equivalente do circuito (V, volt)
r: resistência de cada gerador (Ω, ohm)
rc: resistência interna total (Ω, ohm)
Uc: tensão elétrica/ddp (V, volt)

Generalização da lei de Pouillet

$$ i = \frac{\sum_{}^{}fem - \sum_{}^{}fcem}{\sum_{}^{}R} $$

i: intensidade da corrente elétrica (A, ampère)
fem: somatória de todas as fem (V, volt)
fcem: somatória de todas as fcem (V, volt)
R: somatória de todas as resistências (Ω, ohm)

Fontes

Só Física
ANJOS, Ivan Gonçalves dos. Física. Editora IBEP.