1a lei de Ohm

QUAL O EFEITO DA CORRENTE ELÉTRICA NAS COISAS E NO CORPO HUMANO?

Ou seja, o que acontece quando uma corrente elétrica atravessa alguma coisa ou atravessa o nosso corpo?

Nesta aula vamos começar a responder essa pergunta. Mas antes de começar, seria interessante que você já estivesse familiarizado com os conceitos de carga e campo elétrico, tensão elétrica e corrente elétrica. Clique sobre as palavras para rever estes conteúdos.

Não vamos responder completamente esta pergunta agora. Mas vamos avançar em sua resposta.

Para começarmos a entender os efeitos da corrente elétrica nas coisas precisamos nos aprofundar no conceito de RESISTÊNCIA ELÉTRICA.

CONCEITO DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Vamos relembrar o conceito microscópico de corrente elétrica (que já estudamos):

Microscopicamente, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons (carga negativa) movendo-se ao longo de um material (pode ser um fio condutor, um líquido, ou até mesmo nosso corpo) quando é aplicada uma tensão (ou ddp) neste material. Lembre-se que esta tensão é causada por um campo elétrico.

Porém, os elétrons não podem viajar livremente ao longo deste material. Todos os corpos são feitos de átomos e estes átomos que compõe o corpo vão atrapalhar a movimentação dos elétrons por ele:

A figura acima mostra que o elétron vai encontrar muitos obstáculos em seu caminho pelo corpo no qual ele está se movendo. Estes obstáculos são os átomos deste corpo. Mesmo assim os elétrons se movem, mas esse movimento é dificultado. A corrente elétrica como um todo é dificultada.

Esta "dificuldade" que a corrente elétrica tem em atravessar o corpo é chamada de RESISTÊNCIA ELÉTRICA.

Em resumo:

"Quando um condutor é submetido a uma diferença de potencial (ddp, ou tensão), ele passa a ser percorrido por uma corrente elétrica, que é constituída pelo movimento de elétrons livres no interior do condutor. Quando esses elétrons livres entram em movimento, começam a colidir entre si e com os átomos do condutor. Quanto maior o número de colisões, maior a dificuldade encontrada pela corrente elétrica em “atravessar” o condutor. Essa dificuldade de movimento das cargas é que caracteriza a resistência elétrica."

1a LEI DE OHM

Assista ao vídeo abaixo:

Vamos compreender essa lei:

1. A resistência é inversamente proporcional à corrente: Quanto maior a intensidade da corrente elétrica (i), menor a dificuldade que os elétrons enfrentam para movimentarem-se, ou seja, menor a resistência (R).

2. A diferença de potencial (ddp ou tensão) (U) entre as extremidades de um condutor é diretamente proporcional à corrente: Ou seja, quanto mais tensão aplicada, maior a corrente que vai atravessar o corpo.

3. A resistência é a constante de proporcionalidade entre eles e pode ser definida a partir da Primeira Lei de Ohm como:

ou

Que é exatamente a mesma coisa.

Abaixo há um simulador de circuito elétrico no qual você pode variar o valor da tensão e da resistância e ver o que acontece com a corrente. Divirta-se:

Se você está usando um celular, clique aqui para iniciar o experimento.

4. Por fim, em situações normais, a resistência será uma característica física do corpo, portanto seu valor não varia. O que varia é a corrente e a tensão.

Vamos resolver problemas usando esta lei:

EXEMPLOS:

1. Ao ser estabelecida uma ddp de 50V entre os terminais de um resistor, estabelece-se uma corrente elétrica de 5A. Qual a resistência entre os terminais?

RESOLUÇÃO:

Antes de mais nada perceba que estamos usando a mesma definição para ddp, diferença de pontencial e tensão. Neste caso a ddp (tensão) é 50V. Ou seja, U = 50V

A corrente é de 5A, ou seja, i = 5 A.

Usando a primeira lei de Ohm:

R = U/i

obtemos:

R = 50/5 = 10 Ω

Lembre-se que a unidade de medida de resistência é o ohm (Ω).

2. Se eu tenho uma lâmpada de resistência igual a 40 Ω e ligo esta lâmpada numa ddp de 220 V, qual será a corrente que se estabelecerá nela?

RESOLUÇÃO:

Neste caso o exercício me fornece o valor da resistência: R = 40 Ω e da tensão U = 220 V.

Eu quero calcular a corrente elétrica (i).

Substituindo esse valores na lei de Ohm:

R = U/i --> 40 = 220/i --> 40.i = 220 --> i = 220/40 --> i = 5,5 A.

Nestas condições esta lâmpada será percorrida por uma corrente de 5,5 A.

3 - No gráfico abaixo foram colocados valores de tensão e corrente que percorrem um determinado aparelho elétrico:

Calcule o valor da resistência deste aparelho.

RESOLUÇÃO:

Como a resistência é um valor constante, posso escolher qualquer par de valores no gráfico que o resultado será sempre o mesmo.

Vamos verificar isso:

Se eu escolher a tensão U = 10 V e rebater no gráfico verei que a corrente neste caso será de 0,2 A.

Usando a primeira lei de Ohm, calculo a resistência:

R = U/i --> R = 10/0,2 --> R = 50 Ω.

Se eu escolher outro valor, como por exemplo U = 15 V, rebatendo esse valor no gráfico vejo que i = 0,3 A. Usando a lei de Ohm:

R = U/i --> R = 15/0,3 --> R = 50 Ω

AGORA É COM VOCÊ. FAÇA A ATIVIDADE PROPOSTA ABAIXO:

ATIVIDADE 8 - RESISTÊNCIA ELÉTRICA (CLIQUE AQUI)

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