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Blog da Elétrica
Lei de Ohm
Primeira lei de Ohm
A primeira lei de Ohm indica a relação entre a tensão, a corrente elétrica e a resistência elétrica. Ela afirma que a resistência é a razão entre a tensão aplicada em um condutor mantido a temperatura constante e a corrente que percorre este mesmo condutor. A representação matemática é apresentada abaixo.
onde V=Tensão elétrica (Volt)
I = Corrente elétrica (ampere)
R= Resistência elétrica (ohm)
O material que obedece a lei de ohm é chamado de condutor ôhmico. Um exemplo de dispositivo elétrico deste tipo é o resistor. Ele é responsável por transformar energia elétrica em energia térmica e está presente em muitos eletrodomésticos como a panela elétrica e o chuveiro.
Suponha que uma bateria de 9 volts foi conectada a um resistor, e a corrente que percorre esse resistor tenha intensidade igual a 3 amperes. Qual é o valor da resistência em ohms deste resistor? O circuito elétrico está representado abaixo.
Resolução:
Segundo a lei de ohm, a resistência é igual a tensão aplicada no resistor dividida pela corrente que percorre esse mesmo resistor. Assim:
Contudo, a lei de ohm não é valida para todo tipo de material. A corrente elétrica que percorre os semicondutores, materiais utilizados na fabricação de diodos e transistores, é fortemente dependente da intensidade e polaridade da tensão aplicada, mesmo se mantido à temperatura constante. Por isso são chamados de condutores não ôhmicos.
Figura 1- Resistor comumente utilizado na eletrônica
Figura 2- Resistência do chuveiro
Potência dissipada no resistor
James Prescott Joule foi um cientista que dedicou grande parte da sua vida ao estudo do calor. Seu trabalho resultou na primeira Lei da Termodinâmica e na relação entre a corrente que percorre um resistor e a calor dissipado por ele, sendo esse último conhecido como Efeito Joule. Em sua homenagem, foi dado seu nome à unidade de medida de Energia, o Joule (J).
Potência é a grandeza física que representa a velocidade de transferência de energia ou transformação da energia em trabalho e tem como unidade de medida o J/s (Joule por segundo), também conhecida por sua unidade equivalente o Watt (W). Assim, 1W= 1 J/s.
Em termos de eletricidade, a potência dissipada num resistor representa a velocidade em que a energia da corrente elétrica se transforma em calor. Segundo Joule, essa relação de transformação se dá pela fórmula:
P = Potência dissipada
I = Corrente elétrica
R =Resistência elétrica
Como segundo a lei de ohm
Outras duas possibilidade para a potência elétrica são:
ou também
Utilizando o circuito acima como exemplo, qual é a potência dissipada no Resistor?
Resolução:
Utilizando a fórmula de potência e substituindo os valores de corrente e resistência.
Referências:
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 9. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012. 4 v. ISBN 9788521619055 (v.3).