Este documento discute resistores elétricos. Ele define resistores como dispositivos que transformam exclusivamente energia elétrica em energia térmica. Também explica a resistência elétrica, a lei de Ohm e como calcular a potência de um resistor.
Introdução
• Alguns dispositivoselétricos, como o ferro de
passar roupa e o chuveiro, apresentam algo em
comum: em ambos ocorre a transformação de
energia elétrica exclusivamente em energia
térmica.
• As lâmpadas incandescentes também fazem
parte desse grupo, pois a incandescência
luminosa é vista como um efeito secundário; de
toda a energia elétrica recebida pela lâmpada,
somente 5% é transformada em energia
luminosa.
Resistor
• Resistor étodo dispositivo elétrico que
transforma exclusivamente energia elétrica
em energia térmica.
• Na figura seguinte, temos a representação
simbólica de um resistor, na qual R indica a
resistência elétrica do resistor:
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Resistor
• A resistênciaelétrica (R) é uma medida da
oposição ao movimento dos portadores de
carga, ou seja, a resistência elétrica representa
a dificuldade que os portadores de carga
encontram para se movimentarem através do
condutor.
• Quanto maior a dificuldade dos portadores de
carga para se movimentarem, maior a
resistência elétrica do condutor.
Resistor
• Assim, podemosclassificar:
• 01. Condutor ideal – Os portadores de carga
existentes no condutor não encontram
nenhuma oposição ao seu movimento.
• Dizemos que a resistência elétrica do condutor
é nula, o que significa dizer que existe uma
alta mobilidade de portadores de carga.
9.
Resistor
• 02. Isolanteideal – Os portadores de carga
existentes estão praticamente fixos, sem
nenhuma mobilidade. Dizemos, nesse
caso, que a resistência elétrica é infinita.
• Consideremos um condutor submetido a uma
diferença de potencial (ddp), no qual se
estabelece uma corrente elétrica.
10.
Resistor
• Sendo Ua diferença de potencial (ddp)
aplicada nos extremos do resistor e i a
intensidade de corrente elétrica que o
percorre, temos que a resistência elétrica R é
dada por:
11.
Resistor
• No SistemaInternacional de Unidades (SI), a ddp
é dada em volt (V), a intensidade de corrente
elétrica é dada em ampère e a resistência elétrica
é dada em volt/ampère, que recebe o nome de
ohm (Ω), em homenagem ao físico germânico
George Simon Ohm (1787-1854) que, em
1827, estabeleceu a relação entre a diferença de
potencial e a intensidade de corrente elétrica em
um condutor, conhecida como lei de Ohm.
12.
Primeira lei deOhm
• Com base em experimentos, Ohm verificou
que, em determinados
condutores, principalmente nos condutores
metálicos, a razão entre a ddp aplicada e a
intensidade de corrente elétrica era sempre a
mesma, ou seja, a resistência elétrica do
condutor permanecia constante quando se
variava a ddp aplicada.
13.
Primeira lei deOhm
• Condutores que se comportam desse modo
são denominados condutores ôhmicos.
Dizemos, então, que esses condutores
obedecem à primeira lei de Ohm: a resistência
elétrica é constante independentemente da
ddp aplicada.
14.
Primeira lei deOhm
• Nos condutores ôhmicos, a intensidade de
corrente elétrica é diretamente proporcional à
ddp aplicada.
• Assim, a curva característica de um condutor
ôhmico é uma reta inclinada em relação aos
eixos U e i, passando pela origem (0; 0).
Primeira lei deOhm
• Por outro lado, os condutores, para os quais a
relação U/i não é constante, são chamados de
condutores não ôhmicos (ou não lineares).
• A relação entre a intensidade de corrente
elétrica e a ddp não obedece a nenhuma
relação específica, e sua representação gráfica
pode ser qualquer tipo de curva, exceto uma
reta.
Potência de umresistor
• Lembrando que os resistores são bipolos
elétricos e que a potência elétrica num bipolo
é dada pelo produto da ddp (U) pela
intensidade de corrente elétrica (i), temos
que, nos resistores, a potência elétrica pode
ser obtida pelas seguintes expressões:
Potência de umresistor
• Observação
• A expressão P = U·i pode ser aplicada para
qualquer dispositivo elétrico, mas as
expressões 1 e 2 somente devem ser usadas
para os resistores.
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Verificando a aprendizagem
•01. Na tabela abaixo, temos, na primeira
coluna, os valores da ddp, em volt, aplicada a
um condutor e, na segunda coluna, os valores
da intensidade de corrente elétrica, em mA,
correspondentes.
Verificando a aprendizagem
•a. Qual o valor da resistência elétrica do
condutor para uma ddp aplicada de 4,5 V?
• b. Dentro do intervalo mostrado na tabela, o
condutor obedece ou não à primeira lei de
Ohm? Justifique.
• c. Construa o gráfico U x i para esse condutor.
24.
Verificando a aprendizagem
•02. A potência de um chuveiro elétrico construído
para funcionar em 220 V é 4.400 W. Supondo que
o resistor do chuveiro seja um condutor
ôhmico, determine:
• a. a resistência elétrica do chuveiro e a
intensidade de corrente elétrica em condições
normais de uso;
• b. a potência do chuveiro e a intensidade de
corrente elétrica que o percorre se ele for ligado
em 110 V.