Fala guerreiros! Vamos estudar esse assunto muito importante para a prova de Espcex, as Leis de Ohm. É um assunto fundamental para a resolução de exercícios de Circuitos. Vamos, selva!
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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.
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.
Pela primeira lei de Ohm:
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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.
Onde cada letra representa a seguinte grandeza:
R à resistência elétrica, medido em ohm (Ω).
L à comprimento do fio, medido em metros (m).
A à área de seção transversal, medido em metros quadrados (m2).
ρ à resistividade do material, medido em ohm•metro (Ω•m).
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CONDUTIVIDADE ELÉTRICA (σ)
A condutividade elétrica é o inverso da resistividade, ou seja, mede a capacidade que um material possui em conduzir a corrente elétrica sem perdas de energia.
A expressão para o cálculo da condutividade é bem simples: o inverso da resistividade.