As Leis de Ohm, postuladas pelo físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) em 1827, determinam a resistência elétrica dos condutores.
Além de definir o conceito de resistência elétrica, Georg Ohm demostrou que no condutor a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada.
Foi assim que ele postulou a Primeira Lei de Ohm.
Suas experiências com diferentes comprimentos e espessuras de fios elétricos, foram cruciais para que postulasse a Segunda Lei de Ohm.
Nela, a resistência elétrica do condutor, dependendo da constituição do material, é proporcional ao seu comprimento. Ao mesmo tempo, ela é inversamente proporcional à sua área de secção transversal.
Resistência Elétrica
A resistência elétrica, medida sob a grandeza Ω (Ohm), designa 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)
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Os resistores são dispositivos eletrônicos cuja função é a de transformar energia elétrica em energia térmica (calor), por meio do efeito joule.
Dessa maneira, os resistores ôhmicos ou lineares são aqueles que obedecem a primeira lei de ohm (R=U/I). A intensidade (i) da corrente elétrica é diretamente proporcional a sua diferença de potencial (ddp), chamada também de voltagem. Por outro lado, os resistores não ôhmicos, não obedecem a lei de ohm.
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Primeira Lei de Ohm
A Primeira Lei de Ohm postula que um condutor ôhmico (resistência constante) mantido à temperatura constante, a intensidade (i) de corrente elétrica será proporcional à diferença de potencial (ddp) aplicada entre suas extremidades.
Ou seja, sua resistência elétrica é constante. Ela é representada pela seguinte fórmula:
ou
Onde:
R: resistência, medida em Ohm (Ω)U: diferença de potencial elétrico (ddp), medido em Volts (V)I: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A).
Segunda Lei de Ohm
A Segunda Lei de Ohm estabelece que a resistência elétrica de um material é diretamente proporcional ao seu comprimento, inversamente proporcional à sua área de secção transversal.
Além disso, ela depende do material do qual é constituído.
É representada pela seguinte fórmula:
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)
Leia também:
- Eletrodinâmica
- Potência Elétrica
- Fórmulas de Física
- Leis de Kirchhoff
Exercícios Resolvidos
Exercício 1
Calcule a resistência elétrica de um resistor que apresenta 10 A de intensidade de corrente elétrica e 200 V de diferença de potencial (ddp).
Segundo a Primeira Lei de Ohm, a resistência é calculada pela seguinte expressão:
R = U/I
Sendo,
U = 200V I = 10A R = 200/10 R = 20 Ω
Logo, a resistência é de 20 Ω.
Ver RespostaExercício 2
Calcule a resistividade de um condutor com ddp 100 V, intensidade de 10 A, comprimento 80 m e área de secção de 0,5 mm2.
Os dados do exercício:
L = 80 m A = 0,5 mm2 U = 100 V I = 10 A
Primeiramente, vamos passar a área de seção transversal para metros ao quadrado:
A = 0,5 · (10⁻³ m)² A = 0,5 · 10⁻⁶ m² A = 5 · 10⁻⁷ m²
Para calcular a resistência do fio utiliza-se a fórmula da Primeira Lei de Ohm:
R = U/I R = 100/10 R = 10 Ω
Por conseguinte, através da Segunda Lei de Ohm podemos obter a resistividade do condutor:
R = ρL/A ρ = R . A/L ρ = (10 Ω . 5 · 10⁻⁷ m²) / 80m ρ = 10 . 5 · 10⁻⁷ / 80 ρ = 50 · 10⁻⁷ / 80 ρ = 6,25 · 10⁻8 Ω.m
Logo, a resistividade do condutor é de 6,25 · 10⁻8 Ω.m.
Ver RespostaVEJA TAMBÉM: Associação de Resistores - Exercícios
Rosimar GouveiaBacharelada em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF)em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.