leis de ohm

LEIS DE OHM

Resistor e resistência

O resistor é um dispositivo cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e transformar energia elétrica em energia térmica por efeito Joule.

Resistor e resistência

A resistência é a dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente elétrica.

Unidade de resistência elétrica é chamada ohm e Unidade de resistência elétrica é chamada ohm e é abreviado pela letra grega ômega Ω.

A resistência de 1,0 Ω é equivalente a 1,0 V/A.

Resistor e resistência

O valor da resistência de um dado resistor é escrito no seu exterior ou é feito por um código de cores:

as duas primeiras cores representam os dois primeiros dígitos no valor da os dois primeiros dígitos no valor da resistência.

a terceira cor representa a potência de 10 que o valor deve ser multiplicado.

e a quarta cor é a tolerância no erro de fabricação.

COR NÚMERO MULTIPLICADOR TOLERÂNCIA (%)

Preto 0 1

Marrom 1 101

Vermelho 2 102

Laranja 3 103

Amarelo 4 104

Verde 5 105

Azul 6 106

Violeta 7 107

Cinza 8 108

Branco 0 109

Ouro 10-1 5

Prata 10-2 10

Sem cor 20

Resistor e resistência

Por exemplo, um resistor cujas quatro cores são vermelho, verde, laranja e ouro.

2

Têm uma resistência de 25000 Ωou 25 kΩ, com uma tolerância de 5%.

25

103

5%

Leis de Ohm

Físico e matemático alemão que viveu entre os anos de 1789 e 1854 e realizou experiências com fios condutores de diferentes condutores de diferentes espessuras e comprimentos.

Leis de Ohm

Verificou com as experiências que:

a resistência elétrica do condutor era proporcional à área da secção transversal do área da secção transversal do fio e inversamente proporcional ao seu comprimento.

existem resistores nos quais a variação da corrente elétrica é proporcional à variação da diferença de potencial (ddp).

Leis de Ohm

A partir de suas observações, definiu o conceito de resistência elétrica.

Em 1827, publicou o resultado Em 1827, publicou o resultado daquele que se tornou o seu mais importante trabalho - O circuito galvânico examinado matematicamente.

Para aprofundar acesse:

http://www.seara.ufc.br/folclore/folclore255.htm

1° Lei de Ohm

Esse trabalho definiu o que conhecemos hoje como a Lei de Ohm:

“A intensidade da corrente elétrica que percorre um condutor é diretamente proporcional à diferença condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial e inversamente proporcional à

resistência elétrica do circuito.”

1° Lei de Ohm

Resistor Ôhmico

São resistores que obedecem a Lei de Ohm

Resistor não Ôhmico

São resistores que não obedecem a Lei de Ohm

Exemplo 01

Um resistor ôhmico é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 5,0 A, quando submetido a uma d.d.p. de 100 V. Determine:

a) a resistência elétrica do resistor;a) a resistência elétrica do resistor;

b) a intensidade de corrente que percorre o resistor quando submetido a uma d.d.p. de 150 V;

c) a d.d.p. a que deve ser submetido para que a corrente que o percorre tenha intensidade 2,0 A.

Exemplo 01

a) Como se trata de um resistor ôhmico, podemos calcular sua resistência elétrica aplicando a Lei de Ohm:

U = R . i R = UU = R . i R = Ui

Sendo U = 100 V e i = 5 A, vem:

R = 1005

R = 20 Ω

Exemplo 01

b) A resistência de um resistor ôhmico é uma constante, admitindo desprezível a variação de temperatura. Assim, a d.d.p. e a intensidade de corrente são diretamente proporcionais (Lei de Ohm):Ohm):

U = R . i i = UR

Sendo U = 250 V e R = 20 Ω, vem:

i = 25020

i = 12,5 A

Exemplo 01

c) Sendo i = 2 A e R = 20 Ω, a d.d.p. U será dada por:

U = R . i U = 20 . 2 U = 40 V

Exemplo 02

O gráfico da figura mostra como varia a d.d.p. U nos terminais de um resistor ôhmico em função da ôhmico em função da intensidade de corrente que o atravessa. Determine:

a) a resistência elétrica do resistor;

b) a intensidade de corrente que atravessa o resistor quando ele é submetido à d.d.p. 51 V.

Exemplo 02

a) No gráfico, a tangente do ângulo de inclinação da reta θ fornece numericamente a resistência elétrica do resistor. Assim:

tg θ = C.O tg θ = 9 .tg θ = C.OC. A.

tg θ = 9 .0,6

θ

C.O. = 9

C.A. = 0,6Logo:

R = tg θ = 15 Ω

Exemplo 02

b) Sendo U = 51 V e R = 15 Ω, aplicando a Lei de Ohm, obtemos a correspondente intensidade de corrente:

U = R . i i = UR

i = 5115

i = 3,4 A

2° Lei de Ohm

A partir de suas experiências com fios condutores de diferentes espessuras e comprimentos, Ohm verificou que:

“A resistência elétrica do condutor era proporcional “A resistência elétrica do condutor era proporcional à área da secção transversal do fio e

inversamente proporcional ao seu comprimento.”

2° Lei de Ohm

2° Lei de Ohm

A resistividade de um material depende da temperatura, aumentando quando se aquece um condutor, na maior parte dos casos.

2° Lei de Ohm

O aumento da resistividade e da resistência elétrica dos metais com a temperatura deve-se explica-se pelo aumento da agitação térmica dos átomos que constituem o metal.

Veja algumas exceções:

Grafite onde o efeito é compensado e superado pelo aumento da quantidade de elétrons livres.

Algumas ligas metálicas onde esses dois efeitos praticamente se equilibram.

Material ρρρρ A 20°C (ΩΩΩΩ.mm2/m) αααα (°C-1 )

Prata 0,0159 0,0040

Cobre 0,0170 0,0040

Alumínio 0,0270 0,0036

Ferro 0,0970 0,0050

Platina 0,0980 0,0039

Chumbo 0,2100 0,0042Chumbo 0,2100 0,0042

Tungstênio 0,0550 0,0048

Mercúrio 0,9500 0,0009

Constantana 0,49 menor que 10-5

Manganina 0,48 menor que 10-5

Nicromo 1,12 0,00017

Grafite 0,4 a 0,7 -2 . 10-4 a -8 . 10-4

Reostato

O reostato é um dispositivo que apresenta resistência variável.

Os reostatos podem ser usados para:

ajustar as características de geradores elétricos;

reduzir a intensidade de iluminação;

controlar a velocidade de motores elétricos.

Reostato

Tipos de reostato

Reostato de cursorReostato de pontos

Exemplo 03

Um fio metálico é feito de um material cujaresistividade é 0,20 Ω.mm2/m e tem secçãotransversal de área 0,10 mm2. Determine aresistência desse fio por metro de comprimento.

São dados ρ = 0,20 Ωmm2/m, A = 0,1 mm2 e L =1m

R = ρ LA

R = 0,2 . 10,1

R = 2 Ω

Referências

Brasil escola. Disponível em: http://www.brasilescola.com/fisica/georg-simon-ohm.htm. Acessado em: 01/09/2013.

Efeito Joule. Disponível em: Efeito Joule. Disponível em: http://www.efeitojoule.com/. Acessado em: 01/09/2013.

Seara da Ciência UFC. Disponível em: http://www.seara.ufc.br/folclore/folclore255.htm. Acessado em: 01/09/2013.

Referências

BioMania. Disponível em: http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=2676. Acessado em: 01/09/2013.

CALÇADA, Caio Sérgio; SAMPAIO, José Luiz. Física CALÇADA, Caio Sérgio; SAMPAIO, José Luiz. Física Clássica – Eletricidade. Ed. Atual. São Paulo, 1985.

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