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quarta-feira, 2 de outubro de 2019
Carga Elétrica
Texto achado em um txt aqui
Carga Elétrica - medida dem Coulomb é quantidade de eletricidade negativa ou positiva depositada em um corpo. A menor medida mensurável de carga é aquela carregada por um elétron (-e) onde e=1.602x10^-19 C
domingo, 21 de julho de 2019
Ótimos vídeos de física
Vídeos sobre Física
Portal de Videoaulas
Universidade Federal Fluminense
http://www.videoaulas.uff.br/taxonomy_vtn/term/87
Exemplo
[Termodinâmica] Cap 1.03 - Termômetros, dilatação, escalas Celsius e Kelvin, lei dos gases ideais
https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=G3u_kBOcZhg
...modos de medir a temperatura
por dilatação
por resistencia
a gas (a pressao constanta ou volume cte)
- termometro de mercurio
problema: não se dilata uniformemente por exemplo em um intervalo de 0 a 10
por exemplo se comparar com termometro a alcool, os dois não dilatam igualmente aologo do percurso
- termometro a gas a baixa densidade
permanece o volume fixo, mede-se a pressão com a mudança da temperatura
a baixa densidade porque nesta condição todos gases se comportam de maneira extremamente simples
logo não apresemtam o problema de dilatação desuniforme
...constante de boltzman... um número de conversão entre uma grandeza medida em kelvin em outra medida em jaule
(entre temperatura e energia) ou seja temperatura tem alguma coisa a ver com energia
Eletromagnetismo Cap 1.01 - Introdução: Lei de Coulomb, lei de Gauss (forma integral)
https://www.youtube.com/watch?time_continue=360&v=EBjib5ABsM0
teoria eletromagnetica é resumida em 4 leis, as leis de Maxwell e cada lei tem um nome particular, a primeira é a lei de Gauss (uma sofisticação da lei de Coulomb)
... Lei de Coulomb a mais fundamental da teoria eletromagnetica (lei do inverso do quadrado da distância)
lei de Coulomb que esta por tráz da lei de Gauss
Ousadia: a teoria eletromagneica é toda baseada na lei de coulomb mais o princípio da relatividade
com a lei de coulomb e com o pricípio da relatividade se consegue inferir o campo magnéticoi
...campo elétrico... uma sofisticação que parte da lei de Coulomb, se controi o CE para descrever as interações, as forças
..obs não se cria CE só com carga, pode ser criada tb com variação de campo magnético, que é uma outra lei da teoria
Portal de Videoaulas
Universidade Federal Fluminense
http://www.videoaulas.uff.br/taxonomy_vtn/term/87
Exemplo
[Termodinâmica] Cap 1.03 - Termômetros, dilatação, escalas Celsius e Kelvin, lei dos gases ideais
https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=G3u_kBOcZhg
...modos de medir a temperatura
por dilatação
por resistencia
a gas (a pressao constanta ou volume cte)
- termometro de mercurio
problema: não se dilata uniformemente por exemplo em um intervalo de 0 a 10
por exemplo se comparar com termometro a alcool, os dois não dilatam igualmente aologo do percurso
- termometro a gas a baixa densidade
permanece o volume fixo, mede-se a pressão com a mudança da temperatura
a baixa densidade porque nesta condição todos gases se comportam de maneira extremamente simples
logo não apresemtam o problema de dilatação desuniforme
...constante de boltzman... um número de conversão entre uma grandeza medida em kelvin em outra medida em jaule
(entre temperatura e energia) ou seja temperatura tem alguma coisa a ver com energia
Eletromagnetismo Cap 1.01 - Introdução: Lei de Coulomb, lei de Gauss (forma integral)
https://www.youtube.com/watch?time_continue=360&v=EBjib5ABsM0
teoria eletromagnetica é resumida em 4 leis, as leis de Maxwell e cada lei tem um nome particular, a primeira é a lei de Gauss (uma sofisticação da lei de Coulomb)
... Lei de Coulomb a mais fundamental da teoria eletromagnetica (lei do inverso do quadrado da distância)
lei de Coulomb que esta por tráz da lei de Gauss
Ousadia: a teoria eletromagneica é toda baseada na lei de coulomb mais o princípio da relatividade
com a lei de coulomb e com o pricípio da relatividade se consegue inferir o campo magnéticoi
...campo elétrico... uma sofisticação que parte da lei de Coulomb, se controi o CE para descrever as interações, as forças
..obs não se cria CE só com carga, pode ser criada tb com variação de campo magnético, que é uma outra lei da teoria
domingo, 10 de março de 2019
Discussão sobre o Limite Fundamental Trigonométrico
do video Introdução ao Cálculo Diferencial e Integral - 02.04.2016 - parte 3
prof. Cláudio Possani - Colegio Leonardo de Jundiai
tem uma discussão sobre o Limite Fundamental Trigonométrico, foi este a razão histórica da invanção dos radianos...
\(=\lim_{t \to 0}\frac{sen(t) }{t}=1\) mas este limite só é 1 em radianos...
O radiano foi inventado no renascimento por causa do cálculo... depois de 1650
é pos isso que na trigonometria derrepente muda para adianos .. pq a trig. esta migrando parao cálculo, e em cálculo tudo é em radianos, por conta dessa derivadas
\(=\lim_{t \to 0}\frac{sen(t) }{t}=1\)
ver ótima explicação de radianos no Betre Explained, tem versão emportugues
Guia Intuitivo para os Ângulos, Graus e Radianos
https://goo.gl/qbPcs9
prof. Cláudio Possani - Colegio Leonardo de Jundiai
tem uma discussão sobre o Limite Fundamental Trigonométrico, foi este a razão histórica da invanção dos radianos...
\(=\lim_{t \to 0}\frac{sen(t) }{t}=1\) mas este limite só é 1 em radianos...
O radiano foi inventado no renascimento por causa do cálculo... depois de 1650
é pos isso que na trigonometria derrepente muda para adianos .. pq a trig. esta migrando parao cálculo, e em cálculo tudo é em radianos, por conta dessa derivadas
\(=\lim_{t \to 0}\frac{sen(t) }{t}=1\)
ver ótima explicação de radianos no Betre Explained, tem versão emportugues
Guia Intuitivo para os Ângulos, Graus e Radianos
https://goo.gl/qbPcs9
Sobre funções exponenciais
do video Introdução ao Cálculo Diferencial e Integral - 02.04.2016 - parte 3
prof. Cláudio Possani - Colegio Leonardo de Jundiai
(11:30)
de onde vem a imporancia das funçõa exponenciais tipo f(x)=a^x:
derivada é taxa de variação (quanto que varia uma grandeza)
ao observar o mundo físico(ao se estudar fenomenos reais): se observa que
-> grtandezas em que a variação da grandeza é proporcional a propria grandeza
isto é muito frequente na natureza, coisas em que a variação de um fenomeo, depende
do quanto aquele fenomeno já existe
ex.:
1) Medicos estudando epideomologia, pessoas passa para pessoas
a avariação de pessoas infectadas, de pende do quanto já tem
quanto mais pessoas infectadas, mais contatos uma com as outras, logo mais infecções
ou seja o fenomeno cresce, quando cresce o nº pessoas infectadas
ou, a velocidade de propagação da doença, aumenta quando tem muita gente infectada
(a taxa de variação é maior pq a população infectada é maior-> taxa de variação é
derivada, população é a função)
neste caso para os médicos que estudam propagação de doenças interessa as funções cuja
derivada é proporcional a propria função => que é a função exponencial..
não é uma função x^2 ou x^3
2) Crecimento de popuilação mesma coisa (maior a população, mais encontros=>mais acasalamentos)
quanto maior a população mais a taxa de crecimento cresce
3) Decaimento radioativo: maior a qtdade de material radioativo=> maior a taxa de emissão
de particulas radioativas, e maior é a taxa de decaimento (porque esta emitindo mais) e a medida
que vai diminuindo vai emitindo menos
é um monte de fenomenos emque a derivada é proporcional a função
prof. Cláudio Possani - Colegio Leonardo de Jundiai
(11:30)
de onde vem a imporancia das funçõa exponenciais tipo f(x)=a^x:
derivada é taxa de variação (quanto que varia uma grandeza)
ao observar o mundo físico(ao se estudar fenomenos reais): se observa que
-> grtandezas em que a variação da grandeza é proporcional a propria grandeza
isto é muito frequente na natureza, coisas em que a variação de um fenomeo, depende
do quanto aquele fenomeno já existe
ex.:
1) Medicos estudando epideomologia, pessoas passa para pessoas
a avariação de pessoas infectadas, de pende do quanto já tem
quanto mais pessoas infectadas, mais contatos uma com as outras, logo mais infecções
ou seja o fenomeno cresce, quando cresce o nº pessoas infectadas
ou, a velocidade de propagação da doença, aumenta quando tem muita gente infectada
(a taxa de variação é maior pq a população infectada é maior-> taxa de variação é
derivada, população é a função)
neste caso para os médicos que estudam propagação de doenças interessa as funções cuja
derivada é proporcional a propria função => que é a função exponencial..
não é uma função x^2 ou x^3
2) Crecimento de popuilação mesma coisa (maior a população, mais encontros=>mais acasalamentos)
quanto maior a população mais a taxa de crecimento cresce
3) Decaimento radioativo: maior a qtdade de material radioativo=> maior a taxa de emissão
de particulas radioativas, e maior é a taxa de decaimento (porque esta emitindo mais) e a medida
que vai diminuindo vai emitindo menos
é um monte de fenomenos emque a derivada é proporcional a função
domingo, 20 de setembro de 2015
Morse Pixie Fourier Dirac
Estava lendo sobre decodificador morse, antes disso
A partir de um código na Internet [1], montei o arduino com um buzer para codificar mensagens morse a medida que fosse digitando no terminal serial. A idéia é usar com o kit radio transceptor CW Pixie comprado na china, eu digito, o arduino codifica em morse, que vai para o radio que transmite na faixa de 40m. Para o sinal recebido pelo radio pensei num decodificador morse.
Lendo sobre o assunto achei uma discussão interessante em um site [2] onde é explicado alguns detalhes técnicos, como "implementar algum tipo de algoritmo para detectar a presença ou auxência da frequência portadora" (carrier frequency) e como interpretar a mensagem usando o algoritmo de Goertzel. Em certo momento é feita referência a Transformada Discreta de Fourrier (Discrete Fourier Transform - DFT) com o link para um livro online [3].
Lendo a introdução do livro achei interessante a contextualização da técnica DFT. O autor explica que ela é uma alternativa a idéia original que se chama Transformada de Fourrier. A diferença é que a Transformada de Fourrier é formulada como uma Integral, contínua no tempo, enquanto que a DFT substitui esta integral por uma soma finita. Ou Seja DFT não usa o Calculo para sua definição. Como em Processamento Digital de Sinais se considera somente a amostragem de um sinal, esta tácnica se mostra mais adequada.
Em resumo "DFT é mais simples matematicamente e relevante computacionalmente que a Transformada de Fourier... ao mesmo tempo que os conceitos básicos são os mesmos". Por sua vez a técnica de DFT tem vários algoritmos, exemplos são o FFT (Fast Fourrier Transform) e o próprio Goertzel.
Pesquisando mais sobre a Transformada de Fourrier achei um texto [4] onde o autor relaciona esta transformada com a função delta de Dirac (\(\delta\)), achei curioso e fui atraz pois conhecia Dirac de outras leituras em Física. Da wikipedia: "A função Delta de Dirac ou função impulso é a representação matemática para uma força intensa que atua em um ponto em um curto intervalo de tempo". Sobre a função Delta entendi, em outro texto [5] que possui as seguintes propriedades:
\( \delta(x)=0 ~~~~se~~ x\ne0\)
\( \delta(0)=\infty \)
\( \int_{-\infty}^{+\infty} \delta(x) dx = 1\)
Segundo o texto [5] e o vídeo [6] (vi até o 11º minuto) esta "função" não se encaixa em uma definição tradicional de função Integral. Como pode a integral ser igual a \(1\) se no ponto \(x=0\) ela vai ao infinito? (legal também a visão que o texto [5] dá ao fazer referência a dois tipos de teoria da integração, de Riemann e Lebesque, afirmando que este último é inclusive, muito mais rica)
Coube a Laurent Schwartz resolver o impasse quando propôs a Teoria das Distribuições. (Coincidência que foi esse Schwartz que eu pesquisei um tempo atraz quando estava lendo sobre séries, motivado pelas aulas do Leonel quando ele usava a Série de Taylor para resolver algumas equações. É aquele se piscando todo no video do YouTube)
No trabalho de Schwartz o termo função foi generalizado para o termo distribuição. Assim uma distribuição manipula determinadas singularidades - ponto no qual um dado objeto matemático não é definido, ou bem comportado, (como disse o vídeo, quando não se sabe o que fazer, se generaliza..) Por exemplo a função
\(f(x)=\frac{1}{x}\)
tem uma singularidade quando \(x=0\), (o que se faz? não está definido)
O Delta de Dirac é assim uma singularidade sendo tratada portanto como uma distribuição. Na prática (da Wikipedia) "A função Delta de Dirac ou função impulso é a representação matemática para uma força intensa que atua em um ponto em um curto intervalo de tempo."
No contexto da DFT se tira que o Delta de Dirac representa os pontos do sinal amostrado. Eu já tinha lido sobre a Transformada de Fourrier antes, mas nunca havia menção a esta assunto.
Por fim para decodificar sinal CW pode ser usado o fldigi.
Links
[1] http://denverdias.com/2012/03/31/morse-code-gen
[2] http://ham.stackexchange.com/questions/2202/decoding-the-morse-code
[3] Mathematics Of The Discrete Fourier Transform
https://ccrma.stanford.edu/~jos/st/Introduction_DFT.html
[4] Transformada Discreta de Fourier: Motivações e Aplicações
http://www.cnpq.br/documents/10157/9fe4bbf5-0bfe-4d3f-b9bb-17f9b827e228
[5] A função delta de Dirac
http://www.sbm.org.br/docs/coloquios/SE2-06.pdf
[6] Cursos Unicamp - Cálculo III - Função Impulso; Delta de Dirac-Parte 1
https://www.youtube.com/watch?v=-81_31633gQ
Outros Textos Consultados
[7] Teoria das Distribuições
https://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_das_distribuições
[8] Singularidade matemática
https://pt.wikipedia.org/wiki/Singularidade_matemática
[9] Delta de Dirac
https://pt.wikipedia.org/wiki/Delta_de_Dirac
A partir de um código na Internet [1], montei o arduino com um buzer para codificar mensagens morse a medida que fosse digitando no terminal serial. A idéia é usar com o kit radio transceptor CW Pixie comprado na china, eu digito, o arduino codifica em morse, que vai para o radio que transmite na faixa de 40m. Para o sinal recebido pelo radio pensei num decodificador morse.
Lendo sobre o assunto achei uma discussão interessante em um site [2] onde é explicado alguns detalhes técnicos, como "implementar algum tipo de algoritmo para detectar a presença ou auxência da frequência portadora" (carrier frequency) e como interpretar a mensagem usando o algoritmo de Goertzel. Em certo momento é feita referência a Transformada Discreta de Fourrier (Discrete Fourier Transform - DFT) com o link para um livro online [3].
Lendo a introdução do livro achei interessante a contextualização da técnica DFT. O autor explica que ela é uma alternativa a idéia original que se chama Transformada de Fourrier. A diferença é que a Transformada de Fourrier é formulada como uma Integral, contínua no tempo, enquanto que a DFT substitui esta integral por uma soma finita. Ou Seja DFT não usa o Calculo para sua definição. Como em Processamento Digital de Sinais se considera somente a amostragem de um sinal, esta tácnica se mostra mais adequada.
Em resumo "DFT é mais simples matematicamente e relevante computacionalmente que a Transformada de Fourier... ao mesmo tempo que os conceitos básicos são os mesmos". Por sua vez a técnica de DFT tem vários algoritmos, exemplos são o FFT (Fast Fourrier Transform) e o próprio Goertzel.
Pesquisando mais sobre a Transformada de Fourrier achei um texto [4] onde o autor relaciona esta transformada com a função delta de Dirac (\(\delta\)), achei curioso e fui atraz pois conhecia Dirac de outras leituras em Física. Da wikipedia: "A função Delta de Dirac ou função impulso é a representação matemática para uma força intensa que atua em um ponto em um curto intervalo de tempo". Sobre a função Delta entendi, em outro texto [5] que possui as seguintes propriedades:
\( \delta(x)=0 ~~~~se~~ x\ne0\)
\( \delta(0)=\infty \)
\( \int_{-\infty}^{+\infty} \delta(x) dx = 1\)
Segundo o texto [5] e o vídeo [6] (vi até o 11º minuto) esta "função" não se encaixa em uma definição tradicional de função Integral. Como pode a integral ser igual a \(1\) se no ponto \(x=0\) ela vai ao infinito? (legal também a visão que o texto [5] dá ao fazer referência a dois tipos de teoria da integração, de Riemann e Lebesque, afirmando que este último é inclusive, muito mais rica)
Coube a Laurent Schwartz resolver o impasse quando propôs a Teoria das Distribuições. (Coincidência que foi esse Schwartz que eu pesquisei um tempo atraz quando estava lendo sobre séries, motivado pelas aulas do Leonel quando ele usava a Série de Taylor para resolver algumas equações. É aquele se piscando todo no video do YouTube)
No trabalho de Schwartz o termo função foi generalizado para o termo distribuição. Assim uma distribuição manipula determinadas singularidades - ponto no qual um dado objeto matemático não é definido, ou bem comportado, (como disse o vídeo, quando não se sabe o que fazer, se generaliza..) Por exemplo a função
\(f(x)=\frac{1}{x}\)
tem uma singularidade quando \(x=0\), (o que se faz? não está definido)
O Delta de Dirac é assim uma singularidade sendo tratada portanto como uma distribuição. Na prática (da Wikipedia) "A função Delta de Dirac ou função impulso é a representação matemática para uma força intensa que atua em um ponto em um curto intervalo de tempo."
(Wikipedia)
(Wikipedia)
Por fim para decodificar sinal CW pode ser usado o fldigi.
Links
[1] http://denverdias.com/2012/03/31/morse-code-gen
[2] http://ham.stackexchange.com/questions/2202/decoding-the-morse-code
[3] Mathematics Of The Discrete Fourier Transform
https://ccrma.stanford.edu/~jos/st/Introduction_DFT.html
[4] Transformada Discreta de Fourier: Motivações e Aplicações
http://www.cnpq.br/documents/10157/9fe4bbf5-0bfe-4d3f-b9bb-17f9b827e228
[5] A função delta de Dirac
http://www.sbm.org.br/docs/coloquios/SE2-06.pdf
[6] Cursos Unicamp - Cálculo III - Função Impulso; Delta de Dirac-Parte 1
https://www.youtube.com/watch?v=-81_31633gQ
Outros Textos Consultados
[7] Teoria das Distribuições
https://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_das_distribuições
[8] Singularidade matemática
https://pt.wikipedia.org/wiki/Singularidade_matemática
[9] Delta de Dirac
https://pt.wikipedia.org/wiki/Delta_de_Dirac
terça-feira, 28 de julho de 2015
Sobre a Teoria da Informação
retalhos recolhidos da web
...Raciocinio básico e primeiro da Teoria da Informação: a relação entre recorrência (portanto probabilidade) e quantidadede de informação.
Recorrência aqui no exemplo da letra "e" no código Morse, por ser a letra mais usada no idioma inglês atribuiu-se a codificação "." (ponto) a ela, ou seja a recorrência (probabilidde) desta letra neste idioma é maior.
Segundo Wiener, "a soma de informação em um sistema é a medida de seu grau de organização; de seu grau de desorganização; um é o negativo do outro".
a expressão "um é o negativo do outro" remete a cologaritmos
colog x = log 1/x ou log a^-1 ou ainda pelas propriedades -log x
tradução de parte do livro SYMBOLS, SIGNALS AND NOISE de J.R.PIERCE
em fisica, entropia está associada com a possibilidade de converter energia termica em energia mecânica... se a entropia aumenta, a energia disponível diminui. A mecânica estatística interpreta um aumento da entropia como um decrescimo na Ordem (disposição, arrumação), ou se preferirmos, em uma diminuição de nosso conhecimento...
A quantidade de informação transmitida pela mensagem aumenta à medida que a quantidade de incerteza quanto ao que mensagem realmente será produzido se torna maior. (A quantidade de informação transmitida pela mensagem aumenta à medida que a quantidade de incerteza se torna maior.) ... A entropia na teoria da informação é uma medida dessa incerteza... e a incerteza, ou entropia, é tomado como a medida da quantidade de informação transportada por uma mensagem de uma fonte. Quanto mais se sabe sobre que mensagem a fonte vai produzir, menor é a incerteza, menor a entropia, e menor é a informação.
ex. quando se olha uma paisgem, no primeiro momento leva tempo para assimilar todos os detalhes, muita informação (maior a incerteza- do que se esta vendo) assim maior é a entropia
está correto este exemplo? Li num site "Então alta Entropia significa baixa informação. " contradiz meu exemplo. Neste memo site tem uma imagem interessante.
Aqui se faz o cálculo da Entropia (h(pi)) de cada letra do alfabeto dada sua probabilidade (pi) na lingua inglesa. Notar a entropia da letra "e" (3.5), menor de todas significando uma maior probabilidade de aparecer o que de fato é verdade ser esta letra a mais usada em ingles, como citado no início
Fazendo a pesquisa achei um texto legal, segue uma parte :
...A análse de Fourier ...está montada, na verdade, na hipótese que os sistemas descritos tenham a característica peculiar de serem lineares.
link
https://www.ift.unesp.br/br/Home/extensao/historia2.pdf
...Raciocinio básico e primeiro da Teoria da Informação: a relação entre recorrência (portanto probabilidade) e quantidadede de informação.
Recorrência aqui no exemplo da letra "e" no código Morse, por ser a letra mais usada no idioma inglês atribuiu-se a codificação "." (ponto) a ela, ou seja a recorrência (probabilidde) desta letra neste idioma é maior.
Segundo Wiener, "a soma de informação em um sistema é a medida de seu grau de organização; de seu grau de desorganização; um é o negativo do outro".
a expressão "um é o negativo do outro" remete a cologaritmos
colog x = log 1/x ou log a^-1 ou ainda pelas propriedades -log x
tradução de parte do livro SYMBOLS, SIGNALS AND NOISE de J.R.PIERCE
em fisica, entropia está associada com a possibilidade de converter energia termica em energia mecânica... se a entropia aumenta, a energia disponível diminui. A mecânica estatística interpreta um aumento da entropia como um decrescimo na Ordem (disposição, arrumação), ou se preferirmos, em uma diminuição de nosso conhecimento...
A quantidade de informação transmitida pela mensagem aumenta à medida que a quantidade de incerteza quanto ao que mensagem realmente será produzido se torna maior. (A quantidade de informação transmitida pela mensagem aumenta à medida que a quantidade de incerteza se torna maior.) ... A entropia na teoria da informação é uma medida dessa incerteza... e a incerteza, ou entropia, é tomado como a medida da quantidade de informação transportada por uma mensagem de uma fonte. Quanto mais se sabe sobre que mensagem a fonte vai produzir, menor é a incerteza, menor a entropia, e menor é a informação.
ex. quando se olha uma paisgem, no primeiro momento leva tempo para assimilar todos os detalhes, muita informação (maior a incerteza- do que se esta vendo) assim maior é a entropia
está correto este exemplo? Li num site "Então alta Entropia significa baixa informação. " contradiz meu exemplo. Neste memo site tem uma imagem interessante.
Fazendo a pesquisa achei um texto legal, segue uma parte :
...A análse de Fourier ...está montada, na verdade, na hipótese que os sistemas descritos tenham a característica peculiar de serem lineares.
link
https://www.ift.unesp.br/br/Home/extensao/historia2.pdf
quinta-feira, 22 de janeiro de 2015
Eletricidade, Tensão, Corrente, Reatância, Entropia
Algumas anotações de um vídeo no YouTube.
Num condutor elétrico os elétrons ficam de forma desordenada, aleatória. Ficam transitando de forma aleatória por causa da entropia (aqui como grau de desordem) Como não há um zero absoluto, sempre vai ter uma energia que faz com que este elétrons se movimentem de forma aleatória no condutor. Quando se exerce uma tensão sobre este condutor elétrico, todos os elétrons que estão de forma desordenada dentro do condutor, vão ficar em ordem considerando a CC. Os eletrońs ordenados ao passarem pelo condutor muitas vezes se chocam com outros elétrons que eventualmente continuam desordenados, gerando calor que é uma energia desperdiçada. A resistência é esta oposição à passagem destes elétrons ou seja a esta corrente elétrica.
A tensão (\(V\)) tem relação com a corrente (\(I\)) e a resistência (\(R\)), conforme a lei de Ohm $$ V=R.I $$ Tensão e corrente não são coisas separadas, são dois lados da mesma moeda, a moeda da potência. $$ V \\ \fbox{potência}\\ I $$ Potência (\(E\)) é a medida, a grandeza que relaciona a quantidade de energia ou a capacidade de realizar trabalho em um determinado tempo. Potência é a derivada da Energia em função do Tempo (\(\frac{dE}{dt}\)), a taxa de variação da energia em função do tempo, o quanto se pode realizar de trabalho em função do tempo, em quanto tempo. A fórmula para Potência é $$ E=V.I $$ Tensão é a força exercida (a pressão exercida em analogia a um cano d'água). A corrente é justamente o fluxo (o fluxo d'água em si).
Corrente é uma relação de variação, é a derivada da quantidade de carga elétrica que passa numa sessão transversal de um condutor em função do tempo $$ I=\frac{dQ}{dt} \\(Q=carga)$$ ou seja o número total de elétrons que fluem, que passam numa sessão transversal de um fio em determinado tempo.
Maior a bitola do fio mais elétrons vão passar. Quanto menor gera uma resistência ao fluxo.
Se deformarmos a moeda da Energia, p.ex. diminuindo a corrente e aumentando a tensão a massa desta moeda, ou seja a Energia, não muda.
Um capacitor armazena cargas elétricas em suas placas, consequentemente armazena energia elétrica
Em analogia com um circuito hidráulico, um capacitor armazena carga (água), a medida que vai enchendo o fluxo tende a diminuir até um ponto que não entra mais carga, interrompendo o fluxo. Então com pouca carga o capacitor é como um curto circuito, ou seja permite o fluxo da corrente uma vez que uma placa se carrega positivamente e a outra placa negativamente. Com o capacitor carregado não há mais fluxo de corrente, logo se comporta como um circuito aberto cortando o fluxo da corrente. Com o capacitor carregado a tensão continua ali, tenso. Moral da história no capacitor a corrente chega antes da tensão.
O indutor é o inverso do capacitor. Num indutor primeiro vem a tensão depois a corrente. Em analogia com o circuito d'agua, se imaginar um tubo de vidro em espiral, tipo serpentina, e ligar uma fonte de água a pressão (tensão) se manisfesta primeiro empurrando o ar para fora, em seguida vem o fluxo d'água.
Este comportamento do capacitor e do indutor é considerando em CC.
Num cenário de CA o capacitor alternadamente se carrega e descarrega o que gera um dificuldade para a fonte de tensão pelo fato deste precisar alternar o fluxo da corrente. Esta dificuldade é própria da inercia (lei da Inercia - 1ª Lei de Newton) que a gente conhece, por exemplo é mais difícil ou cansativo caminhar de um lado para outro alternadamente do que ficar parado. Mais rápido (maior frequência) mais cansativo. Esta dificuldade, ou em termos elétricos, oposição ao fluxo de corrente se chama Reatância (\(X\)), neste caso capacitiva. Em outras palavras reatância capacitiva \((X_c)\) é quando o capacitor se comporta como um resistor.
A fórmula da Reatância Capacitiva é $$ Xc=\frac{1}{2\pi fC} $$
(f=frequência, C=capacitância)
Ela relaciona a reatância com a frequência ou seja a velocidade com que o capacitor é carreado/descarregado
No indutor também há reatância que chamamos de Indutiva (\(X_l\)). Da mesma forma que um capacitor armazena energia em forma de campo elétrico um indutor armazena energia em forma de campo magnético. Em CA o indutor vai inflar o campo magnético depois vai diminuindo até zero, muda de sentido assim sucessivamente. Nesta carga/descarga do indutor vai gerar uma oposição a esta troca de fluxo, é a pŕopria reatância indutiva. Pela analogia da serpentina de vidro pelo fato de encher, esvaziar, mudar o fluxo, encher novamente tende a criar uma oposição a esta troca de fluxo. Esta oposição neste caso é \(X_l\).
A fórmula da Reatância Indutiva relaciona a frequência com a indutância $$ X_l=2\pi fL \\ (f=frequência, L=indutância) $$ \(X_c\) e \(X_l\) por serem medidas de resistência são medidas em Ohm
Pela lei da Entropia não há um circuito perfeito, sempre haverá um comportamento capacitivo, indutivo e resistivo. Na prática sempre vai se encontrar um circuito que é um indutor, um capacitor e um resistor e vai haver um fluxo de corrente alternada até chegar um ponto em que eles entram em ressonância e gerando as o comportamento das reatâncias indutivas e capacitivas mais a própria resistência. O conjunto desta oposição (Xc, Xl, R) se chama Impedância (Z). Uma vez que um capacitor é um "anti-indutor" e um indutor um "anti-capacitor) \(X_l\) e \(X_c\) se anulam, assim $$ Z=(X_l-X_c)+R $$ A definição é mais complexa expressando estes valores em forma de vetores, fasores e números complexos, mas a ideia geral é esta.
O conceito de entropia aqui aparece no sentido de energia. Assim como a energia é conservada (num circuito fechado) a entropia não, ela sempre aumenta. Qual a relevância/aplicação com a eletrônica? Se considera com base no consumo de energia, na dissipação do trabalho, do calor. Ex. se considerar um circuito amplificador que fornece uma potência de 100W, sendo este amplificador o mais eficiente possível ele vai ter um aproveitamento de aprox. 90%, 10% se perde. Pela Entropia não existe máquina perfeita. Sempre que se fornece uma quantidade de energia a um sistema, se perde um pouco. Em tudo: carro, moto. A potência que vem do motor parte é desperdiçada no calor, barulho. Assim é a Entropia com relação a energia.
Outra versão da Entropia é como grau de desordem. Considerando um condutor, dentro dele estão os elétrons, espalhados de forma desordenada. Num fluxo de corrente pode haver choque dos elétrons que estão se movimentando (de forma ordenada) com os que estão desordenados, gerando calor.
Voltando ao exemplo de um amplificador, quando se aplica um sinal na entrada deste amplificador a tendência dele é reproduzir em sua saída um sinal deformado, uma vez que ele tende a uma desordem natural. Isto por causa dos ruídos internos. Este ruídos vem justamente dos elétrons desordenados presentes no circuito, que geram sinais indesejados fazendo com que o sinal de saída tenda a não ser semelhante ao sinal de entrada. Uma forma de se contornar isto é usar filtros para eliminar este sinais espúrios ou fazendo retroalimentação no circuito.
Link do vídeo
https://www.youtube.com/watch?v=-3GmuFE6WpM
Obs.:
capacitor armazena energia em forma de campo elétrico.
indutor armazena energia elétrica em forma de campo magnético
Potencia= derivada da energia com relação ao tempo: \(\frac{dE}{dt}\)
ver campo elétrico e campo magnético
Reatância é uma grandeza associada a um capacitor ou indutor quando este trabalha em corrente alternada.
derivada = medida da velocidade de variação de qualquer função
integral = a soma de todas estas taxas de variação
segunda-feira, 31 de outubro de 2011
Simulações Eletricas em Java
Indutores
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/backemf/index.html
Osciladores
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/oscillator/index.html
Tubos de Raios Catódicos
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/crt/index.html
Osciloscópio
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/lissajous/index.html
Capacitor
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/capacitor/index.html
e vários outros, bom demais.
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/backemf/index.html
Osciladores
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/oscillator/index.html
Tubos de Raios Catódicos
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/crt/index.html
Osciloscópio
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/lissajous/index.html
Capacitor
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/capacitor/index.html
e vários outros, bom demais.
terça-feira, 26 de agosto de 2008
segunda-feira, 5 de maio de 2008
Livros de Feynman Traduzidos
O Grupo está traduzindo os 3 The Feynman Lectures on Physics.
http://feyntrad.wikidot.com/
http://feyntrad.wikidot.com/
sexta-feira, 25 de janeiro de 2008
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