Saiba tudo o que precisa sobre a Lei de Ohm e entenda fórmulas, macetes e exemplos práticos a seguir
A Primeira Lei de Ohm, também conhecida como Lei de Ohm, é uma lei fundamental da eletricidade que estabelece a relação entre a tensão, a corrente e a resistência em um circuito elétrico.
Essa lei foi formulada pelo físico alemão Georg Simon Ohm em 1827 e é amplamente utilizada para entender e calcular o comportamento dos circuitos elétricos.
Primeira Lei de Ohm
A Primeira Lei de Ohm, também conhecida como Lei de Ohm, é uma lei fundamental da eletricidade que estabelece a relação entre a tensão, a corrente e a resistência em um circuito elétrico.
Essa lei foi formulada pelo físico alemão Georg Simon Ohm em 1827 e é amplamente utilizada para entender e calcular o comportamento dos circuitos elétricos.
De acordo com a Lei de Ohm, a corrente elétrica (I) que passa por um condutor é diretamente proporcional à tensão (V) aplicada e inversamente proporcional à resistência (R) do condutor. Essa relação é expressa pela fórmula matemática:
V = Ri
Onde:
V representa a tensão, medida em volts (V)
I representa a corrente, medida em amperes (A)
R representa a resistência, medida em ohms (Ω)
Exemplo:
Um exemplo de aplicação da Lei de Ohm é o circuito elétrico simples de uma lâmpada conectada a uma fonte de energia. Suponha que tenhamos uma lâmpada com uma resistência de 10 ohms e a ligamos a uma fonte de tensão de 120 volts.
Usando a Lei de Ohm (V = R * I), podemos calcular a corrente elétrica que passa pela lâmpada. Dividindo a tensão pela resistência, temos:
I = V / R
I = 120 V / 10 Ω
I = 12 A
Segunda Lei de Ohm
Esta lei diz que a resistência de um condutor está relacionada à sua forma, comprimento e área de secção transversal.
Esses fatores estão relacionados à resistência através da resistividade, que é uma grandeza física característica de cada material.
A resistividade (ρ) é uma medida da oposição que um material oferece ao fluxo de cargas elétricas e é expressa em ohm metros (Ω.m).
R = LA
Onde:
R – resistência elétrica (Ω)
ρ – resistividade (Ω.m)
L – comprimento (m)
A – área transversal (m²)
Exemplo:
Suponha que temos um fio de cobre com uma resistividade de 1,7 x 10^-8 ohm metros, um comprimento de 2 metros e uma área de secção transversal de 0,5 mm² (0,5 x 10^-6 m²).
Utilizando a fórmula da resistência elétrica, podemos calcular a resistência desse condutor:
R = LA
R = 1,7 . 10-8 Ω.m 2 m0,5 . 10-6 m²
R = 3,4 . 10-8 Ω5 . 10-7
R = 0,068Ω
Cálculo da potência elétrica pela lei de Ohm
A potência elétrica pode ser calculada usando a Lei de Ohm, juntamente com outras fórmulas relacionadas. A potência elétrica (P) é a quantidade de energia elétrica transferida por unidade de tempo e é medida em watts (W).
Para calcular a potência elétrica usando a Lei de Ohm, são necessárias informações sobre a tensão (V) e a corrente (I) em um circuito.
A fórmula para o cálculo da potência elétrica usando a Lei de Ohm é:
P = Vi
Onde:
P é a potência elétrica em watts (W)
V é a tensão em volts (V)
I é a corrente em amperes (A)
Substituindo a fórmula da Primeira Lei de Ohm na fórmula para o cálculo da potência elétrica obtemos as seguintes variações:
P = Ri²
P = U²R
Exemplo:
Um exemplo de aplicação do cálculo da potência elétrica é quando queremos determinar a potência consumida por um eletrodoméstico, como um chuveiro elétrico.
Suponha que tenhamos um chuveiro com uma potência nominal de 5000 watts (ou 5 kilowatts) e ele seja utilizado durante 1 hora.
Para calcular a potência elétrica consumida, podemos usar a fórmula:
P = Vi
No caso do chuveiro elétrico, consideraremos uma tensão de 220 volts (V). Portanto, podemos calcular a corrente elétrica usando a fórmula:
I = P / V
I = 5000 W / 220 V
I ≈ 22.73 A
Agora, para determinar a potência elétrica consumida em 1 hora, utilizamos a fórmula:
Energia (E) = Potência (P) * Tempo (t)
E = 5000 W * 1 h
E = 5000 watt-hora (Wh)
Portanto, o chuveiro elétrico consumirá 5000 watt-hora (ou 5 kilowatt-hora) de energia elétrica em uma hora de uso.
Resistividade e Resistência Elétrica
A resistividade e a resistência elétrica são conceitos relacionados à oposição que um material oferece à passagem da corrente elétrica, mas possuem diferenças importantes.
A resistividade é uma grandeza física característica de um material específico e mede a sua capacidade de resistir ao fluxo de cargas elétricas.
Ela é representada pela letra grega “rho” (ρ) e é medida em ohm metros (Ω.m). A resistividade depende das características intrínsecas do material, como sua estrutura atômica, composição química e propriedades físicas.
Por outro lado, a resistência elétrica é uma medida da dificuldade que um objeto ou componente apresenta para permitir a passagem da corrente elétrica. Ela é representada pela letra “R” e é medida em ohms (Ω).
A resistência depende não apenas da resistividade do material, mas também de outros fatores, como o comprimento, a área de secção transversal e a temperatura do objeto ou componente.
Resistores
Resistores são componentes eletrônicos utilizados em circuitos elétricos e eletrônicos para controlar o fluxo de corrente elétrica.
Eles são projetados para ter uma resistência elétrica específica, que é medida em ohms (Ω), e são capazes de limitar a quantidade de corrente que passa por um circuito.
Os resistores são compostos por um material resistivo, que geralmente é um metal ou carbono, envolto por uma capa ou encapsulamento que protege o componente e facilita a sua montagem em uma placa de circuito impresso.
Existem diferentes tipos de resistores, incluindo os de carbono, metal filme, fio enrolado, cerâmicos, entre outros.
Esse triângulo ajuda a visualizar a relação entre a tensão (V), a corrente (I) e a resistência (R) em um circuito.
O macete consiste em cobrir a grandeza que você deseja calcular e observar as outras duas grandezas restantes. Por exemplo:
Se você quer calcular a tensão (V), cubra a letra “V” no triângulo. Então você terá “V = I * R”.
Se você quer calcular a corrente (I), cubra a letra “I” no triângulo. Então você terá “I = V / R”.
Se você quer calcular a resistência (R), cubra a letra “R” no triângulo. Então você terá “R = V / I”.
Esse macete é útil para visualizar a fórmula correta a ser utilizada e evitar confusões na hora de calcular a relação entre essas grandezas elétricas.
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