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Como calcular corrente, voltagem, resistência e potência em um circuito série de corrente contínua usando Java

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Como calcular corrente, voltagem, resistência e potência em um círcuito série de corrente contínua usando Java

Nesta dica mostrarei como é possível usar operações básicas da linguagem Java para calcular a corrente, voltagem, resistência e potência em um circuito série de corrente contínua.

É conhecido como um circuito série um circuito composto exclusivamente por componentes elétricos ou eletrônicos conectados em série (de conexão em série, que é o mesmo que associação em série ou ligação em série). A associação em série é uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos. A nomeação descreve o método como os componentes são conectados.

Vanos começar analisando a seguinte imagem:



Esta imagem foi extraída do Simulador do PHET, no endereço https://phet.colorado.edu. Note que temos uma fonte de alimentação 90V, e três resistores (com resistências de 10Ω, 20Ω e 30Ω).

Vamos começar relembrando os aspectos importantes dos circuitos em série:

1) A corrente elétrica I (medida em ampères (A), ou coulombs por segundo) é comum a todos os elementos do circuito.

2) A tensão elétrica V, (medida em volts (V), ou joules por coulomb) é dividida entre as cargas, ou seja, a soma das tensões nas cargas deve ser igual à tensão da fonte de alimentação.

3) A resistência elétrica R (medida em ohms (Ω)) total do circuito é igual à soma de todas as resistências das cargas.

4) A potência total P (medida em watts (W)) é igual à soma das potências das cargas que compõem o circuito.

Vamos escrever um pouco de código então? Veja nosso primeiro código Java que calcula a corrente total, a tensão total, a resistência total e a potência total do circuito em série mostrado na imagem:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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package estudos_java;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // Tensão total do circuito em série
    double eTotal = 90.0;
 
    // Resitência total
    double resist1 = 10.0;
    double resist2 = 20.0;
    double resist3 = 30.0;
    double rTotal = resist1 + resist2 + resist3;
    
    // Corrente elétrica total
    double iTotal = eTotal / rTotal;
    
    // Potência elétrica total
    double pTotal = eTotal * iTotal; 
    
    // mostra os valores
    System.out.println("Tensão total: " + eTotal);
    System.out.println("Resistência total: " + rTotal);
    System.out.println("Corrente total: " + iTotal);
    System.out.println("Potência total: " + pTotal);
    
    System.exit(0);
  }
} 

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Tensão total: 90.0
Resistência total: 60.0
Corrente total: 1.5
Potência total: 135.0

Pronto! Agora que já sabemos o valor da corrente elétrica, e sabemos que a corrente é comum a todos os elementos do circuito em série, podemos calcular a tensão individual dos componentes. Assim, veja um trecho de código Java que calcula a tensão elétrica nos três resistores (lembre-se: tensão é o produto da corrente pela resistência):

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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package estudos_java;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // Tensão total do circuito em série
    double eTotal = 90.0;
 
    // Resitência total
    double resist1 = 10.0;
    double resist2 = 20.0;
    double resist3 = 30.0;
    double rTotal = resist1 + resist2 + resist3;
    
    // Corrente elétrica total
    double iTotal = eTotal / rTotal;
    
    // Potência elétrica total
    double pTotal = eTotal * iTotal; 
    
    // mostra os valores
    System.out.println("Tensão total: " + eTotal);
    System.out.println("Resistência total: " + rTotal);
    System.out.println("Corrente total: " + iTotal);
    System.out.println("Potência total: " + pTotal);
    
    // mostra as tensões nos resistores
    System.out.println("\nTensão nos resistores individuais:");
    double e1 = resist1 * iTotal;
    double e2 = resist2 * iTotal;
    double e3 = resist3 * iTotal;
    
    System.out.println("Tensão no Resistor 1: " + e1 + "V");
    System.out.println("Tensão no Resistor 2: " + e2 + "V");
    System.out.println("Tensão no Resistor 3: " + e3 + "V");
    
    System.exit(0);
  }
} 

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Tensão total: 90.0
Resistência total: 60.0
Corrente total: 1.5
Potência total: 135.0

Tensão nos resistores individuais:
Tensão no Resistor 1: 15.0V
Tensão no Resistor 2: 30.0V
Tensão no Resistor 3: 45.0V

Para finalizar, vamos calcular a potência dissipada em cada um dos resistores de forma individual. Observe que a potência é o produto da tensão pela corrente (P = E.I). Eis o código:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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package estudos_java;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // Tensão total do circuito em série
    double eTotal = 90.0;
 
    // Resitência total
    double resist1 = 10.0;
    double resist2 = 20.0;
    double resist3 = 30.0;
    double rTotal = resist1 + resist2 + resist3;
    
    // Corrente elétrica total
    double iTotal = eTotal / rTotal;
    
    // Potência elétrica total
    double pTotal = eTotal * iTotal; 
    
    // mostra os valores
    System.out.println("Tensão total: " + eTotal);
    System.out.println("Resistência total: " + rTotal);
    System.out.println("Corrente total: " + iTotal);
    System.out.println("Potência total: " + pTotal);
    
    // mostra as tensões nos resistores
    System.out.println("\nTensão nos resistores individuais:");
    double e1 = resist1 * iTotal;
    double e2 = resist2 * iTotal;
    double e3 = resist3 * iTotal;
    
    System.out.println("Tensão no Resistor 1: " + e1 + "V");
    System.out.println("Tensão no Resistor 2: " + e2 + "V");
    System.out.println("Tensão no Resistor 3: " + e3 + "V");
    
    // mostra as potências dissapadas nos resistores
    System.out.println("\nPotência dissipada nos resistores individuais:");
    double p1 = e1 * iTotal; // Potência = Tensão x Corrente
    double p2 = e2 * iTotal;
    double p3 = e3 * iTotal;
    
    System.out.println("Potência no Resistor 1: " + p1 + "W");
    System.out.println("Potência no Resistor 2: " + p2 + "W");
    System.out.println("Potência no Resistor 3: " + p3 + "W");
    
    System.exit(0);
  }
} 

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Tensão total: 90.0
Resistência total: 60.0
Corrente total: 1.5
Potência total: 135.0

Tensão nos resistores individuais:
Tensão no Resistor 1: 15.0V
Tensão no Resistor 2: 30.0V
Tensão no Resistor 3: 45.0V

Potência dissipada nos resistores individuais:
Potência no Resistor 1: 22.5W
Potência no Resistor 2: 45.0W
Potência no Resistor 3: 67.5W

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Java ::: Coleções (Collections) ::: ArrayList

Como retornar o índice da última ocorrência de um elemento em uma ArrayList do Java usando a função lastIndexOf()

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Em algumas situações nós gostaríamos de pesquisar um valor em um ArrayList e retornar o índice de sua última aparição, para o caso desse elemento estar contido mais de uma vez na coleção. Para isso nós podemos usar o método lastIndexOf().

Se o elemento pesquisado não estiver na ArrayList, o valor -1 será retornado.

Veja o código completo para o exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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package estudos;

import java.util.ArrayList;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // cria uma ArrayList que conterá strings
    ArrayList<String> nomes = new ArrayList<String>();
    
    // adiciona itens na lista
    nomes.add("Carlos");
    nomes.add("Maria");
    nomes.add("Fernanda");
    nomes.add("Osmar");
    nomes.add("Maria");    
	
    // obtém o índice da última ocorrência do
    // nome "Maria"
    int indice = nomes.lastIndexOf("Maria");

    System.out.println("O último índice do nome pesquisado é: " 
      + indice); 

    System.exit(0);
  }
}

Ao executarmos este código Java nós teremos o seguinte resultado:

O último índice do nome pesquisado é: 4


Java ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como obter o valor de PI em Java usando a constante Math.PI

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A constante PI, ou simplesmente PI, é o valor da razão entre a circunferência de qualquer círculo e seu diâmetro. Veja a figura abaixo para melhor entendimento:



Em Java, o PI pode ser obtido por meio do uso da constante PI da classe Math. Seu valor é algo como: 3,14159...

Veja o trecho de código abaixo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // obtém e exibe o valor da constante PI
    System.out.println("O valor de PI é: " + Math.PI);

    System.exit(0);
  }
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

O valor de PI é: 3.141592653589793


Java ::: Pacote java.lang ::: String

Java Avançado - Como usar o método getBytes() da classe String para obter uma sequência de valores do tipo byte

Quantidade de visualizações: 8458 vezes
Em algumas situações gostaríamos de obter os caracteres de uma string como uma representação de inteiros em bytes. Para isso podemos usar o método getBytes(). Veja sua assinatura:

public byte[] getBytes()
Este método é chamado em uma instância da classe String e seu retorno é um array (matriz) do tipo byte. Veja um exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos declarar um objeto da classe String
    String palavra = "Arquivo";
	
    // vamos obter os bytes usados na palavra anterior
    byte bytes[] = palavra.getBytes();

    // vamos percorrer a matriz de bytes e mostrá-los individualmente
    for(int i = 0; i < bytes.length; i++){
       System.out.print(bytes[i] + "   ");
    }
  }
}

Ao executarmos este código teremos o seguinte resultado:

65 114 113 117 105 118 111

De fato, o valor 65 é o código inteiro para o caractere "A". É importante observar que alguns caracteres não cabem em um byte (que possui o valor 127 como maior valor inteiro). Isso resulta na conversão para valores negativos.

Há outras duas sobrecargas do método getBytes() da classe String. A primeira:

byte[] getBytes(Charset charset)
nos permite especificar o conjunto de caracteres a ser usado na conversão como um objeto da classe Charset. A segunda:

byte[] getBytes(String charsetName)
nos permite especificar o nome do conjunto de caracteres como uma String.


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Ações em estruturas: apresentação dos principais carregamentos na análise de estruturas convencionais

As variações de temperatura causam ações nas estruturas. Tanto isso é verdade que é recomendado, em lajes com área grande, as tão conhecidas juntas de dilatação para evitar que ocorram fissuras no concreto devido às deformações causadas pelo carregamento térmico. A ação devido às variações de temperatura é classificada como?

A) Ação acidental direta.

B) Ação permanente indireta.

C) Ação permanente direta.

D) Ação acidental indireta.

E) Ação excepcional.
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Dimensionamento de Redes de Distribuição de Água

O primeiro passo para você entender uma rede de distribuição de água (RDA) é conhecer as duas formas nas quais diferentes condutos podem se associar: em série ou em paralelo. Quanto aos condutos em série e paralelo pode-se dizer que as afirmações a seguir:

I) Para manter a vazão constante, a velocidade do escoamento se altera, sendo inversamente proporcional à área. Assim, se a área da seção transversal aumenta, a velocidade diminui, e vice-versa.

II) O que você precisa saber em uma associação de condutos em paralelo é que existe uma perda de carga entre A e B, ou seja, o início e final de um segmento. Essa perda de carga é constante, independentemente do trecho pelo qual o escoamento flui.

III) Quando em paralelo, a vazão que parte do nó A se divide em função das características da tubulação e do escoamento, como diâmetro, rugosidade e velocidade, quando chega em B, houve alteração nesta vazão a variação da velocidade diferenciada em cada um dos caminhos ao qual fora dividida.

Pode-se dizer que:

A) I e III estão corretas

B) Somente III está correta

C) Somente I está correta

D) I e II estão corretas

E) Todas estão corretas
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Fases de uma obra

Em relação aos conceitos envolvidos na elaboração de um orçamento de obras, assinale a alternativa correta.

A) Custos diretos são aqueles em que é necessário estipular um fator de rateio para que sejam apropriados aos serviços.

B) Devem ser incluídas no título "desmobilização" de um orçamento as despesas com locação, fechamento, tapumes, demolições e relocações.

C) A administração do canteiro de obras e as despesas decorrentes da administração da empresa fazem parte dos custos diretos de uma obra.

D) Como regra, orçam-se os preços na construção civil por serviço, determinando-os segundo a produção de composições unitárias.

E) Em um solo, caso seja necessário escavar 1 m3 do terreno, deve-se orçar, no item referente à escavação do material, o valor 1,4 m3.
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Instalações prediais de águas pluviais

Um professor de engenharia que gostava de fazer os alunos pensarem ativamente e questionarem a base das tabelas e ábacos fez uma pergunta em classe a partir dos ábacos da NBR 10844 de instalações prediais de águas pluviais: por que os ábacos com saída do tipo aresta viva fornecem maiores diâmetros que as do tipo funil? Cinco principais explicações foram fornecidas pelas classes, mas apenas uma estava correta. Marque a opção que explica corretamente o fenômeno.

A) As saídas do tipo aresta viva fornecem maior capacidade de escoamento por permitir maior lâmina de água imediatamente sobre a entrada.

B) As saídas do tipo funil geram aumento da perda de carga, ocasionando uma redução da capacidade hidráulica, que é, então, expressa no ábaco.

C) As saídas em aresta viva geram uma incorporação de ar indesejada ao escoamento, ocasionando um efeito de sucção que reduz a capacidade hidráulica.

D) As saídas do tipo funil necessitam de maior altura até chegar ao diâmetro da tubulação e isso é compensado em relação ao parâmetro L do ábaco.

E) As saídas em arestas vivas têm menor perda de carga, o que implica a incorporação de ar com consequente redução da capacidade hidráulica.
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Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual das formas abaixo é válida para a criação de um DICIONÁRIO em Python?

A) estados = ["SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS"]

B) estados = ("SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS")

C) estados = set("SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS")

D) estados = "SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS"

E) estados = {"SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS"}
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