Física

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LO MÓ DU
- 05
A UL A
FÍSICA
MÉDIO
sicaMédio 1
FíEnsino
MÓDULO 3
A
E 2A LEI DE OHM
Atenção para o que vamos aprender!
Quando estudamos corrente elétrica precisamos levar em consideração a resistência à passagem da corrente em um circuito. Nesta aula iremos estudar de que forma isso ocorre nos materiais condutores.
RESISTOR
Já os resistores não ôhmicos a resistência não é constante, e sua representação gráfica é dada por:
Chama-se resistor todo componente de um circuito que
transforma energia elétrica em energia térmica. Como exemplos podemos citar: o ferro elétrico e o chuveiro elétrico, os quais,
têm resistores no seu interior.
V
V
i
i
lâmpada incandescente
Os símbolos acima são usados nos circuitos para representar resistores.
A resistência elétrica é uma propriedade dos resistores
que oferece oposição à passagem da corrente elétrica em um
circuito.
Define-se resistência R a razão entre a tensão ou
ddp(VAB) pela corrente ( i ) que a atravessa:
R=
PROBLEMA EXEMPLO :
® Por um resistor ligado a uma tensão de 220V passa
uma corrente elétrica de 2A. Determine sua resistência elétrica.
Solução:
V
i
Como R =
A unidade de medida de resistência no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o ohm (W).
condutor eletrolítico
R=
V
i
teremos
220
= 110 W
2A
Resposta: 110 W
Primeira Lei de OHM
Ohm experimentalmente verificou que para alguns condutores (condutores chamados de ôhmicos) a resistência R é
constante, ou seja, tem sempre o mesmo valor. Podemos enV
tão dizer que a razão
é constante, independentemente do
i
V
valor de V, a corrente i se adapta para que
resulte sempre
i
no mesmo valor.
A intensidade da corrente elétrica que percorre um resistor
ôhmico é proporcional à tensão entre seus terminais, isto significa que quanto maior a tensão, maior a corrente.
Os resistências ôhmicos são aqueles que a resistência
R é constante. Nesse caso, sua representação gráfica é dada
por uma reta, observe: V
R=
V
i
Segunda Lei de OHM
Experimentalmente Ohm também verificou que:
® A resistência elétrica R é proporcional ao comprimento do fio condutor e inversamente proporcional à área de sua
seção transversal.
l
R=r.
A
Onde:
r = resistividade [ W.m ]
l = comprimento do fio [ m ]
A = área de secção transversal
do fio [ m2 ]
i
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FÍSICA
MÉDIO
MÓDULO 3
Na segunda Lei de Ohm, verifica-se a existência de uma
constante de proporcionalidade, chamada de resistividade (r ),
que indica o quanto um material se opõe à passagem de corrente elétrica por um condutor.
A unidade de resistividade é dada por:
r=R.
A
l
¾®
W . m2
¾®
m
W.m
Do que mais depende a
resistência R?
Podemos verificar que pela Segunda Lei de Ohm, além
da resistividade há mais dois componentes na equação, o i
(comprimento do fio) e o (área do fio ou espessura). Portanto,
a resistência nos fios varia de acordo com a sua natureza (tipo
de material), suas dimensões ( comprimento e área) e com a
temperatura, a qual, altera, principalmente, as dimensões.
LA
LB
A
B
A tabela abaixo mostra os valores de resistividade de
alguns materiais, a temperatura de 20°C e em W . m. A natureza
do fio, isto é, o material de que é feito, influencia na resistência.
Comprimento
A
Resistividade ( r )
Material
Prata
1,6 . 10-8 W.m
Cobre
1,7 . 10-8 W.m
Alumínio
2,6 . 10-8 W.m
Ferro
10 . 10-8 W.m
Mercúrio
95 . 10-8 W.m
DB
DA > DB
(Diâmento de A menor
que o Diâmetro de B.
® Um resistor é feito de um material de resistividade
12,56 . 10-6 W.m a 20 °C. O comprimento do fio é igual a 1 metro
e 0,001 m² de área de secção transversal. Determine a resistência elétrica do resistor a 20 °C.
Lista-se os dados e se aplica a equação.
r = 12,56 . 10-6 W m
I = 1m
A = 0,001m2 ou 1 .10 -3 m2
l
S
R = 12,56 . 10 -6 Wm
B
Diâmentro
PROBLEMA EXEMPLO:
R=r
DA
LA < LB
1m
1 . 10 -3 m2
R = 12,56 . 10 -3 W ou 0,01256W
Resposta: 12,56 . 10 -3 ou 0,01256W
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Para verificar qual resistor possui maior ou menor R
compare com sistema hidráulico. Por exemplo, no caso do
comprimento de um cano d’água, quanto mais comprido, mais
díficil da água chegar ao outro lado. No caso dos fios A e B,
como LA < LB, A oferece uma resistência menor que B. Para o
caso do diâmetro, um cano mais largo facilita a passagem da
água, da mesma forma, um fio mais grosso oferece menos
resistência à passagem de corrente. Por isso podemos dizer
que RA > RB.