O documento aborda a primeira lei de Ohm e suas aplicações em resistores ôhmicos e não ôhmicos, detalhando o efeito Joule e a influência da resistência na passagem de corrente elétrica. Exemplos práticos, como o funcionamento de chuveiros elétricos e filamentos de tungstênio, ilustram como a mudança na tensão afeta a corrente. O material destaca a relação proporcional entre tensão e corrente em resistores ôhmicos, enquanto ressalta que resistores não ôhmicos não obedecem a essa linearidade.

1. 1a lei de Ohm
Física
2o bimestre – Aula 2
Ensino Médio

2. ● Eletrodinâmica. ● Identificar as características
de resistores ôhmicos e não
ôhmicos;
● Compreender a 1a lei de
Ohm;
● Compreender o efeito Joule.

3. Quando um material condutor é submetido a uma diferença de potencial
elétrico, ocorre o estabelecimento de uma corrente elétrica no seu interior.
Durante esse processo, os elétrons livres colidem com os átomos do
metal, o que resulta na perda de velocidade desses elétrons. No entanto,
por conta da ação das forças elétricas nos elétrons, estes recuperam
velocidade e, consequentemente, colidem novamente com outros átomos.
Resistor, corrente elétrica e efeito Joule
Elétrons livres em movimento colidem
com átomos, perdendo e recuperando
velocidade. A animação indica, de forma
representativa, a trajetória desses
elétrons no interior de um condutor.

4. Esse processo de colisões sucessivas provoca uma constante oscilação dos
átomos do condutor, aumentando a amplitude de seus movimentos vibratórios
e, consequentemente, elevando a temperatura do material. Em termos de
energia, costuma-se dizer que, em razão das colisões, a energia cinética dos
elétrons, cedida aos átomos do material, converte-se em energia térmica.
Essa transformação de energia recebe o nome de efeito Joule.
Resistor, corrente elétrica e efeito Joule
Ferro de passar
Exemplo de aparelho que
converte energia elétrica
em térmica
Chuveiro elétrico
Exemplo de aparelho que
converte energia elétrica
em térmica

5. Dito de maneira informal, a resistência elétrica é uma propriedade dos
materiais que está associada à dificuldade para passagem da corrente
elétrica. Dispositivos que apresentam essa característica de maneira
mais acentuada são chamados de resistores elétricos.
Resistor Resistor Resistor
Exemplo de
resistor no
cotidiano
Representação
simbólica de um
resistor
Representação
simbólica de um
resistor
Resistor, corrente elétrica e efeito Joule

6. Um exemplo desse comportamento pode ser observado no resistor elétrico
do chuveiro que, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, impõe uma
certa dificuldade à passagem dos elétrons, resultando no aumento de
temperatura do resistor. Por sua vez, esse resistor, que fica no interior do
chuveiro, cede calor para a água, resultando no banho com água quente.
verão
inverno
6600W/4400 W – 220 V
A
B
resistor
chave
conexões
Rede
elétrica
Resistor, corrente elétrica e efeito Joule
Representação de um
chuveiro elétrico, com suas
especificações impressas e
um esquema da parte
interna, destacando o
resistor, a chave e os pontos
de conexão para regular a
temperatura da água.

7. Suponha que você queira ajustar seu chuveiro para obter água quente
(opção inverno). Com base no que aprendeu até agora e em seus
conhecimentos cotidianos, responda às seguintes questões:
1. Ao selecionar a opção inverno do chuveiro, o comprimento do resistor
deve ser maior ou menor?
2. Nessa situação, a chave estará conectada ao ponto A ou ao ponto B?
Situação-problema

8. Considere a situação apresentada na animação abaixo: um filamento
metálico de tungstênio é submetido a uma diferença de potencial (ddp) U,
estabelecendo no fio condutor uma corrente elétrica de intensidade i, com
a temperatura mantida constante.
Primeira lei de Ohm
i

9. Primeira lei de Ohm
i
Suponha que o gerador desse circuito seja uma pilha comum de 1,5 V.
Admita que, nessa situação, a intensidade da corrente elétrica no circuito
seja de 0,15 A.
U = 1,5 V
i = 0,15 A

10. Primeira lei de Ohm
Ao conectar duas pilhas conforme apresentado abaixo, conseguimos uma
diferença de potencial elétrico de 3,0 V. Nessa situação, suponha que a
intensidade da corrente elétrica estabelecida no circuito seja de 0,30 A.
U = 3,0 V
i = 0,30 A
Note que, ao duplicarmos o valor de U passando de 1,5 V para 3,0 V, a
intensidade da corrente elétrica (i) também dobrou, indo de 0,15 A para 0,30 A.
i

11. Primeira lei de Ohm
Ao dobrarmos novamente, a diferença de potencial elétrico de 3,0 V para
6,0 V conectando convenientemente 4 pilhas de 1,5 V cada, considere
que a intensidade da corrente elétrica será de 0,60 A. Novamente, o
mesmo padrão se repete, pois, ao duplicarmos o valor de (U), a
intensidade da corrente elétrica (i) também duplica.
U = 6,0 V
i = 0,60 A
i

12. O resultado obtido nas animações, que também pode ser obtido
experimentalmente, mostra que, em determinados resistores, mantida a
temperatura constante, a ddp (U) e a intensidade da corrente elétrica (i)
são grandezas diretamente proporcionais. Assim, temos:
Primeira lei de Ohm
𝑈
𝑖 =
1,5 𝑉
0,15 𝐴
=
3, 0 𝑉
0,30 𝐴
=
6, 0 𝑉
0,60 𝐴
= 10 V/A
Observe que:
𝑈
𝑖
= constante.
Essa constante recebe o nome de resistência elétrica e comumente é
representado por R. Portanto, podemos dizer que: R =
𝑼
𝒊
.

13. Primeira lei de Ohm
Podemos também representar a proporcionalidade entre as grandezas
(U) e (i) por meio do gráfico a seguir:
0 0,15
1,5
3,0
0,30 0,60
6,0
i(A)
U(V) Os resistores que mantêm essa
proporcionalidade entre (U) e (i) são
denominados resistores ôhmicos e a
expressão 𝑹 =
𝑼
𝒊
, sendo R constante, é
conhecida como primeira lei de Ohm.

14. Primeira lei de Ohm
No gráfico (U) x (i), a resistência elétrica é numericamente igual à
tangente do ângulo θ.
0 i1
U1
i2 i3
U3
i(A)
U(V)
𝛉
U2
tan θ =
𝑈1
𝑖1
=
𝑈2
𝑖2
=
𝑈3
𝑖3
= 𝑅
No SI, a unidade de resistência elétrica é o ohm (Ω).

15. Existem materiais que, quando submetidos a acréscimos de tensão (U), não
apresentam acréscimos proporcionais na corrente que os atravessam, estes
materiais são denominados como resistores não ôhmicos. Por meio de um
sistema de eixos cartesianos (U x i), conforme imagem a seguir, podemos
verificar que esse tipo de resistor não obedece à primeira lei de Ohm, pois o
aumento da diferença de potencial não é proporcional ao aumento de corrente,
pode-se observar que o gráfico de U x i não resulta em uma reta.
Resistores não ôhmicos
0
U(V)
i(A)
i1 i2
i3
U3
U2
U1

16. Exercício proposto
1) No gráfico abaixo, determine o valor da resistência nos pontos A, B e
C, respectivamente:
0 1
5
2 4
20
i(A)
U(V)
𝛉
10
A
B
C

17. Exercício proposto – Correção
Como esse é um resistor ôhmico, é possível escolher qualquer coordenada
do gráfico para resolver o exercício, pois a resistência é constante. Vamos
adotar o ponto A.
1 2 4
0
5
20
I (A)
U (V)
𝛉
10
A
B
C
tan θ =
5
1 = 5 Ω
R =
N

18. 2) Um resistor ôhmico é percorrido por uma corrente elétrica de
intensidade 5,0 A quando submetido a uma ddp de 100 V. Determine:
a) a resistência elétrica do resistor;
b) a intensidade de corrente que percorre o resistor quando
submetido a uma ddp de 250 V.
Exercício proposto

19. a) Para calcular a resistência elétrica, basta aplicar a primeira lei de
Ohm, pois se trata de um resistor ôhmico. Assim, temos:
Exercício proposto – Correção
𝑅=
𝑈
𝑖
⇒ 𝑅
=
100
5
= 20 Ω
b) Como a resistência elétrica de um resistor ôhmico não varia,
podemos novamente utilizar a primeira lei de Ohm, considerando que
agora o resistor está submetido a uma ddp de 250 V. Daí, temos:
𝑅 =
𝑈
𝑖
⇒ 𝑖 =
𝑈
𝑅
=
250
20
𝑖
⇒ 12,5 Ω
=

20. Retome as perguntas propostas no slide 7 e, com base no que você
aprendeu nesta aula, responda novamente às seguintes questões:
1. Ao selecionar essa opção, o comprimento do resistor deve ser maior
ou menor?
2. Nesse contexto, a chave estará conectada ao ponto A ou ao ponto B?
Aprofundando conhecimentos

21. 1. Ao escolher a opção "inverno", o comprimento do resistor será menor.
Pois, mantendo uma tensão constante, um resistor mais curto reduz a
resistência elétrica, aumentando a intensidade da corrente elétrica que
passa pelo resistor. Conforme aprendemos na aula teórica, esse aumento
na corrente elétrica resulta em mais colisões entre os elétrons e os átomos
do resistor, gerando um aumento de temperatura do resistor. Esse
aumento de temperatura, por sua vez, aquece mais a água que flui pelo
chuveiro.
Aprofundando conhecimentos – Correção

22. 2. Na posição "inverno", a chave estará conectada ao ponto A. Isso cria
um caminho mais curto para a corrente elétrica passar pelo resistor,
resultando em uma menor resistência elétrica e, portanto, em uma
temperatura mais elevada da água.
Aprofundando conhecimentos – Correção

23. ● Identificamos as características de
resistores ôhmicos e não ôhmicos;
● Compreendemos a primeira lei de Ohm;
● Compreendemos o efeito Joule.

24. Slide 4 – https://thenounproject.com/icon/shower-3894832/; https://thenounproject.com/icon/iron-
4662537/
Slide 5 – https://thenounproject.com/icon/resistor-5398707/; https://thenounproject.com/icon/resistor-
2470632/; https://thenounproject.com/icon/resistor-6078136
Slides 8 a 10 – https://br.freepik.com/vetores-gratis/conjunto-de-metal-espiral-flexivel-ouro-isolado-no-
branco_13495201.htm#query=molas%20vetor&position=1&from_view=search&track=country_rows_v1
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