1. A PRIMEIRA LEI DE OHM
O físico alemão George Simon Ohm estabeleceu uma relação entre as grandezas diferença de potencial (U), resistência elétrica (R) e a corrente que passa pelo resistor.
Para isso, aplicou diversas diferenças de potencial para um mesmo resistor e mediu a corrente elétrica que passava por ele, obtendo o gráfico a seguir.
Repare que a reta inclinada indica que U e i são grandezas diretamente proporcionais. A diferença de potencial é a corrente elétrica multiplicada por um constante de proporcionalidade, denominada resistência elétrica (R).
Os materiais que respeitam essas características são chamados de resistores ôhmicos, ou seja, obedecem a primeira Lei de Ohm.
\(U\; = \;R.i\)
Observe a tabela abaixo que apresenta três valores de U para suas respectivas correspondências de i.
U(V) |
i(A) |
U |
I |
2U |
2i |
3U |
3i |
É possível plotar esses pares ordenados em um gráfico U x i.
Os resistores que não obedecem a primeira lei de Ohm são chamados de não ôhmicos e possuem a seguinte curva característica.
O gráfico de um resistor não ôhmico representa o comportamento de uma resistência que não é constante e por isso, o seu comportamento não é linear (uma reta).
2. A SEGUNDA LEI DE OHM
A resistência de um resistor depende de três fatores:
- Material: a resistividade de um material (ρ) mede a capacidade que um material possui em oferecer resistência a passagem da corrente elétrica.
- Comprimento do fio (L): quanto maior o comprimento do fio, maior será a resistência. Pense que os elétrons precisam se deslocar por uma distância maior e o número de choques aumenta. Isso acarreta uma perda de energia maior.
- Área da secção transversal (A): popularmente conhecida como a grossura do material. Quanto menor a área da secção transversal, maior é a resistência. O menor espaço para a movimentação dos elétrons faz com que a quantidade de choques e o efeito Joule aumentem.
As três dependências acima são resumidas na expressão abaixo, conhecida com a segunda Lei de Ohm.
\(R = \rho \frac{L}{A}\)
Onde cada letra representa a seguinte grandeza:
R 🡪 resistência elétrica, medido em ohm (Ω).
L 🡪 comprimento do fio, medido em metros (m).
A 🡪 área de seção transversal, medido em metros quadrados (m2).
ρ 🡪 resistividade do material, medido em ohm•metro (Ω•m).