Resistência Elétrica e Lei de OHM
Como vimos anteriormente, a corrente elétrica é essencialmente, um fluxo de elétrons.
Também vimos que há materiais que conduzem bem (condutores), e outros chamados isolantes, que oferecem grande resistência a esse fluxo.
Os isolantes caracterizam-se, por terem poucos elétrons livres, ao contrário dos condutores, que têm muitos elétrons livres.
Mas, mesmo nos condutores, há uma resistência inerente ao material, assim alguns condutores são melhores que outros. O cobre é muito usado, pois é um bom condutor, existe em abundância, e tem custo acessível.
O que é resistência?
A resistência é o obstáculo ao fluxo de elétrons no material.
Por melhor que seja o condutor, sempre haverá uma resistência, porém há outros fatores:
-
Comprimento do condutor (um fio, por exemplo) – Quanto maior o comprimento, maior será a resistência, e vice versa.
-
Seção transversal do condutor – Quanto maior a área da seção transversal (um fio, por exemplo), menor a resistência.
A primeira regra parece bem lógica, quanto à segunda, pense em uma estrada. Com uma via, ele reterá mais os veículos, já com duas (no mesmo sentido), o fluxo será melhor.
Resistor
O resistor é um componente eletrônico, cuja função é controlar o fluxo de corrente, que passa por um circuito eletrônico.
A figura 1 (à esquerda), mostra como exemplo que, se ligássemos um fio entre os dois polos de uma bateria, ocorreria um fluxo de elétrons tão intenso, que haveria um curto circuito.
É necessário então, colocar um resistor, para “frear” esse fluxo (figura 1).
Os resistores se apresentam com diversos valores de resistência (dada em Ohms) e tamanhos.
Quanto maior o valor da resistência, menor o fluxo de corrente. Os valores podem ser dados, através de faixas coloridas (as faixas indicam que o resistor mostrado, tem 470 ohms), ou podem ser impressos no próprio corpo do resistor.
Um Módulo inteiro (clique aqui), será dedicado aos resistores, portanto não se preocupe a respeito.
Lei de OHM
Para aprendermos o que significa a lei de Ohm, assim como sua fórmula matemática, usaremos como referência a Figura 1.
Repare que os dois circuitos da Figura 1 são iguais, com uma exceção: os valores dos resistores dados em Ohms (símbolo Ω) são diferentes, um é 200 o outro 1000.
Mas será que essa diferença, afeta o valor da corrente que passa por eles?
Para nos ajudar a responder a essa pergunta temos na Figura 1, os seguintes instrumentos de medição:
Usaremos um Voltímetro com o valor medido de 20 V e, um Amperímetro, que nos dará o valor da corrente.
Bem, mas os amperímetros estão com um ponto de interrogação, e isto por enquanto não nos ajuda.
Para sabermos qual é esse valor vamos usar a Lei de Ohm.
Lei de OHM
Georg S. Ohm, foi um físico alemão do século dezenove que, através de experimentos que realizou, descobriu que:
Tensão (dado em volts), Corrente (representado por I e dado em ampere) e Resistência (dada em Ohm, cujo símbolo é Ω), são interdependentes, isto é, a variação de um, implica na variação de um dos outros.
Observações e procedimentos:
- Voltímetro e amperímetro, são duas funções que qualquer multímetro simples e barato têm, incluído nas suas diversas funções;
- O voltímetro sempre ficará em paralelo com o circuito a ser medido e, o amperímetro sempre ficará em série, como mostrado na figura.
- A ponteira vermelha do voltímetro, deve ser ligada como mostrado na figura 1(linha vermelha). No amperímetro também.
Lei de OHM
A lei de Ohm afirma que a corrente é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência.
V=RI (a tensão (V) é igual à resistência (R) vezes a corrente (I) ou
A lei de Ohm, também pode ser anunciada em suas outras formas equivalentes:
R=V/I (a resistência (R) é igual à tensão (V) dividida por (I)
I=V/R (a corrente (I) é igual à tensão (V) dividida pela resistência (R)
Diagramas da Lei de OHM
A figura 2 mostra a fórmula de Ohm e seus diagramas.
Os diagramas nada mais são do que uma representação gráfica da Lei de Ohm, que facilitam a memorização.
Finalmente....
Agora podemos saber quais os valores de corrente da figura 1:
Circuito do lado esquerdo:
-
I = V/R I = 20 / 200 = 0,1 A ou 100 mA (a corrente é de 100 mili amperes)
Circuito do lado direito:
-
I = V/R I = 20/1000 = 0,02 A ou 20 mA (corrente é de 20 mili amperes)
Repare que o valor da resistência aumentou em 5 vezes. Em quantas vezes, deve diminuir a corrente? Faça como exercício, para achar a resposta.