Como mostramos em outro artigo, a corrente elétrica consiste no movimento ordenado de elétrons é formada quando há uma diferença de potencial (ddp) em um fio condutor. E esse movimento no condutor fica sujeito a uma oposição que é conhecida como resistência elétrica. Show
No inicio do século 19, o físico alemão Georg Simon Ohm(1787-1854) descobriu duas leis que determinam a resistência elétrica dos condutores. Essas leis, em alguns casos, também valem para os semicondutores e os isolantes. A primeira lei de Ohm Considere um fio feito de material condutor. As extremidades desse fio, são ligadas aos pólos de uma pilha, como mostra a figura abaixo. Desse modo, a pilha estabelece uma diferença de potencial no fio condutor e, consequentemente, uma corrente elétrica. Para se determinar o valor da corrente elétrica, coloca-se em série no circuito um amperímetro e, em paralelo, um voltímetro que permititrá a leitura da tensão. A montagem do circuito está ilustrada na figura abaixo: Com o circuito montado e funcionando, fazemos as medições de tensão e corrente através dos aparelhos instalados. Agora imagine que a diferença de potencial da pilha seja dobrada (podemos fazer isso ligando uma segunda pilha em série com a primeira). Como resultado dessa alteração, o voltímetro marcará o dobro da tensão anterior, e o amperímetro marcará o dobro de corrente elétrica. Se triplicarmos a diferença de potencial, triplicaremos a corrente elétrica. Isso quer dizer que a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica tem um valor constante. Essa constante é simbolizada pela letra R. Se colocarmos a corrente elétrica (i) em evidência, podemos observar que, quanto maior o valor de R, menor será a corrente elétrica. Essa constante mostra a resistência que o material oferece à passagem de corrente elétrica. A primeira lei de Ohm estabelece que a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica em um condutor é igual a resistência elétrica desse condutor. Vale salientar que a explicação foi desenvolvida tendo como base um condutor de resistência constante. É por isso que condutores desse tipo são chmados de condutores ôhmicos. A unidade de resistência elétrica no Sistema Internacional está exposta no quadro a seguir. A segunda lei de Ohm A primeira lei de Ohm nos apresentou uma nova grandeza física, a resistência elétrica. A segunda lei de Ohm nos dirá de que fatores influenciam a resistência elétrica. De acordo com a segunda lei, a resistência depende da geometria do condutor (espessura e comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). Observe a figura abaixo. A figura apresenta a segunda lei de Ohm, onde L representa o comprimento do condutor e A é a área de sua secção reta. Essa equação mostra que se aumentarmos o comprimento do fio, aumentaremos a resistência elétrica, e que o aumento da área resultará na diminuição da resistência elétrica. O ρ é a resistividade do condutor, que depende do material de que ele é feito e da sua temperatura. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
 Resistência elétrica (medida no SI: ohms)[1] é a capacidade física de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada, capacidade calculada pela Primeira Lei de Ohm, e, segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em ohms.[1] Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, um número muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor. Nesse movimento, os elétrons colidem entre si e também contra os átomos que constituem o metal. Portanto, os elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar, isto é, existe uma resistência à passagem da corrente no condutor. Os fatores que influenciam na resistência de um dado condutor são:
Esses fatores que influenciam a resistência de um condutor podem ser resumidos pela Segunda Lei de Ohm ρ é a resistividade elétrica do condutor;R é a resistência elétrica do material; é o comprimento do condutor;A é a área da seção do condutor.Essa relação vale apenas para materiais uniformes e isotrópicos, com seções transversais também uniformes. Efeito Joule[editar | editar código-fonte]Um condutor metálico, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, se aquece. Num ferro de passar roupa, num secador de cabelos ou numa estufa elétrica, o calor é produzido pela corrente que atravessa um fio metálico, representa o fenômeno chamado efeito Joule, deve-se aos choques dos elétrons contra os átomos do condutor. Em decorrência desses choques dos elétrons contra os átomos do retículo cristalino, a energia cinética média de oscilação de todos os átomos aumenta. Isso se manifesta como um aumento da temperatura do condutor. O efeito Joule é a transformação de energia elétrica em energia térmica. Associações de resistências[editar | editar código-fonte]A característica tensão-corrente de um sistema de várias resistências tem sempre o mesmo aspecto que a caraterística de uma única resistência; nomeadamente, é uma reta que passa pela origem. O declive dessa reta é a resistência equivalente. Podemos usar algumas regras simples para calcular a resistência equivalente, quando as resistências estiverem ligadas em série ou em paralelo. Duas resistências estarão ligadas em série, quando uma estiver a seguir à outra, sem nenhum outro elemento de circuito no meio, como se mostra na figura ao lado: Duas resistências ligadas em série Num sistema de duas resistências ligadas em série, a corrente é a mesma nas duas resistências. A diferença de potencial no sistema é a soma das diferenças de potencial em cada resistência[2]: Assim, o sistema é equivalente a uma única resistência com valor igual à soma das duas resistências. Diz-se que duas resistências estão ligadas em paralelo , se os dois terminais de cada uma das resistências estiverem ligados entre os mesmos pontos, como mostra a figura a seguir: Duas resistências em paralelo Num sistema de duas resistências ligadas em paralelo, a diferença de potencial é a mesma nas duas resistências. A corrente no sistema é a soma das correntes em cada resistência[2]: Assim, o sistema é equivalente a uma única resistência que verifica a equação: Em alguns sistemas com várias resistências é possível simplificar o sistema substituindo sucessivamente as resistências que se encontrarem em série ou em paralelo por uma resistência equivalente, até obter uma única resistência equivalente.[2] No sistema internacional de unidades, a unidade usada para medir a resistência é o ohm, designado pela letra grega omega maiúscula, Uma resistência de 1 ohm é uma resistência em que uma tensão de 1 volt produz uma corrente de 1 ampere: Usando a lei de Ohm, a potência dissipada por efeito Joule numa resistência pode ser escrita em função do valor da resistência: Assim, a especificação da potência de um dispositivo elétrico tem implícito um valor da diferença de potencial (tensão) que deverá ser usado para o seu correto funcionamento. Quanto maior for essa potencia nominal, menor será a resistência do dispositivo. Caso os valores dos resistores sejam iguais, a resistência equivalente é igual ao valor de uma das resistências dividido pelo número de resistores utilizados onde N = Número de resistores, em outras palavras, A Resistência Equivalente com dois resistores de valores diferentes pode ser definido da seguinte forma: Para mais de dois resistores associados em paralelo deve-se aplicar a seguinte equação: Caraterísticas tensão-corrente[editar | editar código-fonte]Caraterísticas tensão-corrente de três dispositivos diferentes A potência elétrica que dissipa um elemento de um circuito, por exemplo, uma lâmpada, é igual ao produto da diferença de potencial e a corrente no elemento: . Duas lâmpadas diferentes podem ter diferentes valores da potência, com o mesmo valor da tensão. Por exemplo, existem lâmpadas pequenas de 12 V com potências de 1 W e de 2 W; isso indica que para o mesmo valor da diferença de potencial, a corrente na lâmpada de 2 W é o dobro do que a corrente na lâmpada de 1 W.[2] Cada elemento de circuito tem uma curva caraterística que mostra os valores resultantes da corrente, , para diferentes valores da diferença de potencial, A figura ao lado mostra algumas dessas curvas caraterísticas, para três elementos de circuito diferentes. Lei de Ohm[editar | editar código-fonte]Diagrama de circuito para uma resistência Em alguns condutores (o caso (a) na figura acima), designados de ôhmicos, a curva caraterística é uma reta que passa pela origem. Essa relação linear entre e expressa-se matematicamente com a Lei de Ohm: Onde R é uma constante resistência, que corresponde ao declive da caraterística tensão-corrente. Um condutor ôhmico designa-se simplesmente de resistência. A figura ao lado mostra o diagrama usado para representar nos circuitos uma resistência.[2] Nos materiais não ôhmicos o declive não é constante, o que indica que a resistência é diferente para diferentes valores da diferença de potencial.[2] Resistência em uma Pilha[editar | editar código-fonte]Caraterística tensão-corrente de uma bateria Uma pilha ou bateria fornece energia eletrostática, devido às reações químicas entre os elétrodos e o eletrólito, mas também dissipa alguma energia em calor, devido à passagem de cargas pelos elétrodos e pelo eletrólito. Assim, a caraterística da bateria é a soma da função constante mais a caraterística de uma resistência r.[2] A ordenada na origem é o valor da fem, e o declive é a resistência interna da pilha. Assim, o diagrama de circuito correspondente deverá incluir uma fem ligada em série com uma resistência (ver figura ao lado). A barra mais fina e mais comprida, na representação gráfica da fem, representa o elétrodo positivo, e a barra mais curta e grossa o elétrodo negativo.[2] Circuito equivalente para uma bateria No lado em que I é negativa no gráfico, quer dizer que a corrente entra na bateria pelo elétrodo negativo e sai pelo elétrodo positivo. Esse é o modo normal de funcionamento das baterias; nessas condições a bateria funciona como gerador, as cargas de condução ganham energia potencial na passagem pela bateria. A bateria fornece potência elétrica; parte dessa potência fornecida pelas reações químicas é dissipada em calor dentro da própria bateria. No lado em que I é positiva no gráfico , a corrente entra na bateria pelo elétrodo positivo e sai pelo elétrodo negativo. As cargas perdem energia potencial durante a sua passagem pela bateria. Assim, deverá existir outra bateria externa que fornece energia às cargas de condução e que mantem a diferença de potencial entre os elétrodos por cima do valor da fem. Diz-se que a bateria está a funcionar como receptor. É costume representar a corrente na bateria em valor absoluto. Assim, os dois modos de funcionamento da bateria aparecerão no mesmo quadrante da caraterística tensão-corrente. Nos dois ramos, o valor absoluto do declive é igual à resistência interna r. No modo de gerador, a diferença de potencial entre os elétrodos é: Os dois ramos da caraterística tensão-corrente de uma bateria o sentido da corrente implica que as cargas de condução ganham energia na passagem pela fem, mas dissipam alguma dessa energia na resistência interna. A potência total fornecida pela bateria é a potencia fornecida pela fem , menos a potência dissipada na resistência interna . Sentido da corrente numa bateria, nos dois modos de operação No modo de receptor, a diferença de potencial entre os elétrodos é: neste caso, as cargas de condução perdem energia na fem e na resistência interna. A potência total dissipada na bateria será a soma da potência dissipada na fem , mais a potência dissipada na resistência interna . A parte da potência dissipada devida à fem, poderá ser usada para inverter as reações químicas entre os elétrodos e o eletrólito, se a bateria for recarregável; caso contrário, essa potência também é dissipada em calor. Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
Quais são os fatores que influenciam na resistência elétrica de um resistor?A resistência elétrica de um condutor é influenciada pela sua resistividade, comprimento e área transversal. Calculamos a resistência elétrica por meio da primeria lei de Ohm (R=Ui ou U=R⋅i) e da segunda lei de Ohm ( R=ρ⋅LA).
Qual a resistência elétrica de um resistor?Desse modo, a resistência elétrica é representada pela fórmula: R = V/I, sendo que: V = tensão elétrica, medida em volts; R = resistência elétrica medida em Ohms “Ω”; I = corrente elétrica, medida em ampere “A”.
Como obter a resistência elétrica de um resistor?Caso saibas esses dois valores, você pode usar duas fórmulas para calcular a resistência:. P = VI (potência = tensão x corrente).. A lei de Ohm afirma que V = IR.. Substitua IR por V na primeira fórmula: P = (IR)I = I2R.. Reorganize a fórmula para calcular a resistência: R = P / I2.. Por que o comprimento influencia a resistência elétrica?Dessa forma, quanto maior for o comprimento, maior será a resistência; Material que o constitui: os materiais que possuem maior quantidade de elétrons livres são os que oferecem maior facilidade para a passagem da corrente, portanto, uma menor resistência elétrica.
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A resistência elétrica de um resistor depende das suas dimensões explique
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