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"Somos Físicos" Leis de Ohm
- 1. Nome: Aline de Souza Martins Nº 2 3°A
- 2. A elétrica consiste no movimento ordenado de elétrons é corrente formada quando há uma diferença de potencial (ddp) em um fio condutor. E esse movimento no condutor fica sujeito a uma oposição que é conhecida como resistência elétrica. A resistência elétrica é medida sob a grandeza Ω (Ohm), que a capacidade que um condutor tem de se opor à passagem de corrente elétrica. Em outras palavras, a função da resistência elétrica é de dificultar a passagem de corrente elétrica. Observe que a resistência de 1 Ω (ohm) equivale a 1V/A (Volts/Ampére) Resistores Os resistores são dispositivos eletrônicos cuja função é a de transformar energia elétrica em energia térmica (calor), por meio do efeito joule com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito.
- 3. No inicio do século IX, o físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) descobriu duas leis que determinam a resistência elétrica dos condutores. Essas leis, em alguns casos, também valem para os semicondutores e os isolantes. a partir de suas medidas experimentais, chegou a conclusão de que todos os materiais sujeitos a uma diferença de potencial apresentam uma resistência de valor constante à passagem da corrente elétrica.
- 4. Dessa maneira, além de definir o conceito de resistência elétrica, com sua experiência, Georg Ohm demostrou que no condutor, a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada, postulando assim, a Primeira Lei de Ohm. sendo a resistência elétrica uma constante, a intensidade da corrente elétrica cresce proporcionalmente ao valor da tensão aplicada, obedecendo à seguinte expressão: U = i.R • R: resistência, medida em Ohm (Ω) • U: diferença de potencial elétrico (ddp), (ou tensão)medido em Volts (V) • I: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A). ou ou
- 5. Graficamente, para resistores ôhmicos, a primeira lei de Ohm mostra: É importante destacar que essa lei nem sempre é válida, ou seja, ela não se aplica a todos os resistores, pois depende do material que constitui o resistor. Quando ela é obedecida, o resistor é dito resistor ôhmico ou linear. A expressão matemática descrita por Simon vale para todos os tipos de condutores, tanto para aqueles que obedecem quanto para os que não obedecem a lei de Ohm. Fica claro que o condutor que se submete a esta lei terá sempre o mesmo valor de resistência, não importando o valor da voltagem. E o condutor que não obedece, terá valores de resistência diferentes para cada valor de voltagem aplicada sobre ele.
- 6. Entre 1825 e 1827, Ohm, investigando o funcionamento de vários condutores, chega a conclusão que a resistência elétrica de um fio dependia de suas características geométricas e do material. Suas conclusões levaram ao que é chamado de segunda Lei de Ohm: “A resistência elétrica de um material é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à sua área” Onde a constante de proporcionalidade ρ é chamada de resistividade do material, sendo uma característica da substância.
- 7. A primeira lei de Ohm nos apresentou uma nova grandeza física, a resistência elétrica. A segunda lei de Ohm nos dirá de que fatores influenciam a resistência elétrica. De acordo com a segunda lei, a resistência depende da geometria do condutor (espessura e comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). Observe a figura abaixo: A figura apresenta a segunda lei de Ohm, onde •R: resistência (Ω) •ρ: resistividade do condutor (depende do material e de sua temperatura, medida em Ω.m) •L: comprimento (m) •A: área de secção transversal (mm2 ) Essa equação mostra que se aumentarmos o comprimento do fio, aumentaremos a resistência elétrica, e que o aumento da área resultará na diminuição da resistência elétrica.
- 8. Através de suas análises, este cientista concluiu que a resistividade de cada material é constante para qualquer campo elétrico aplicado, e desta forma, poderia obter uma expressão para determinar a resistência elétrica. Esta propriedade, segundo Ohm, é diretamente proporcional à resistividade do material, ao comprimento e inversamente proporcional à área de seção transversal reta do respectivo objeto, e é enunciada como segue: “A resistividade (ou condutividade) de um material é independente da intensidade, direção e sentido do campo elétrico”. Matematicamente, assume a forma: R =ρ.l/S É válido lembrar que apenas esta última é verdadeiramente condizente com o enunciado da lei de Ohm. Esta lei é válida para certas faixas de temperaturas e de campo elétrico aplicados. Desta forma, os resistores são considerados ôhmicos porque obedecem à lei de Ohm dentro dos limites de tensão aplicados no local do circuito ao qual compõe. Alguns dispositivos à base de semicondutores, como diodos e transistores não são ôhmicos.