LEIS DE OHM

 

Teoria que determina a resistência elétrica dos condutores

As leis de Ohm são consideradas fundamentais para a eletricidade. Elas determinam que a corrente elétrica em um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada. Elas foram postuladas pelo físico alemão Georg Simon Ohm e são princípios fundamentais para a eletrônica analógica.

Conforme as leis de Ohm, a corrente elétrica que percorre um condutor é proporcional a voltagem aplicada nos seus terminais. Relacionando às três principais grandezas elétricas, as leis de Ohm comprovam como a tensão, corrente e resistência elétrica estão diretamente ligadas.

A partir de seus experimentos com diferentes tipos de condutores, Georg Ohm formulou princípios que foram chamados de leis de Ohm. A primeira Lei de Ohm diz que a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potência aplicada. Já na segunda Lei de Ohm, ele determina que a resistência elétrica do condutor tem relação direta com constituição do material e é proporcional ao seu comprimento. 

O filamento de um chuveiro elétrico é um exemplo de resistor elétrico. (Foto: Pxhere)

Primeira lei de Ohm

A Primeira Lei de Ohm versa sobre a resistência elétrica dos condutores, determinando a relação de proporcionalidade entre a corrente elétrica que passa por um dispositivo e a diferença de potência a qual o dispositivo está submetido.

Esse princípio indica também que a intensidade de corrente elétrica do condutor de resistência constante é proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades. Esse tipo de condutor recebe o nome condutor ôhmico.

Para determinar essa lei, utiliza-se a seguinte fórmula: 

Ou

Em que:

R: resistência (Ohm)

U: diferença de potencial elétrico (Volts)

I: intensidade da corrente elétrica (Ampére)

Segunda Lei de Ohm

A Segunda Lei de Ohm corresponde aos fatores que interferem na resistência elétrica. Essa lei estabelece que a resistência depende da espessura e comprimento do condutor e do material de que ele é constituído, indicando ainda que é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a sua espessura.

A equação que expressa a Segunda lei de Ohm é a seguinte:

Em que:

R: resistência 

: resistividade do condutor 

L: comprimento 

A: área de secção transversal 

Ressalta-se que somente algumas faixas de temperatura de campo elétrico são válidas para essa lei. Ou seja, não inclui alguns dispositivos à base de semicondutores como diodos e transistores que considerados não ôhmicos.

Resistência e resistividade

A resistência elétrica de um material é caracterizada por sua capacidade de estabelecer uma corrente elétrica. O grau de facilidade ou dificuldade vai depender da largura, comprimento, condições ambientais e do material que o condutor é constituído. Além disso, é preciso levar em conta a resistividade do material do condutor. 

A resistividade, por sua vez, depende da temperatura que o condutor se encontra. A resistividade elétrica de um material é inversamente proporcional a sua condutividade. Isso significa que na maioria das substâncias, a resistividade aumenta com a temperatura. Por outro lado, a resistividade pode desaparecer bruscamente abaixo de determinadas temperaturas.

Nos metais, a resistividade aumenta com a temperatura, uma vez que os elétrons da última camada eletrônica podem se mover livremente quando encontram-se em temperaturas elevadas. Isso ocorre porque quando a temperatura aumenta, a amplitude do movimento dos íons também aumenta.

Quando trata-se de semicondutores, observa-se que resistividade desses materiais diminui a medida em que a temperatura aumenta. Essa queda deve-se às flutuações térmicas a altas temperaturas que provocam elevação de elétrons ligados a condutores de carga livres.

As leis de Ohm e os circuitos elétricos

As teorias das leis de Ohm são muito importantes e estão presentes no dia a dia quando o assunto é eletricidade, principalmente pelo fato dos resistores serem elementos que fazem parte dos circuitos que consome energia elétrica e a convertem em energia térmica. Além dos resistores, os circuitos elétricos possuem outros componentes como os geradores e os receptores.

Os geradores são tudo aquilo que cria energia para o circuito, transformando qualquer tipo de energia em elétrica. Como exemplo de geradores temos as pilhas e as baterias, que fazem a transformação de energia química em energia elétrica. 

Os receptores, por sua vez, transformam a energia elétrica em outra forma de energia. Como exemplo temos os receptores, que transformam energia elétrica em térmica, realizando apenas o efeito Joule. Para esses, damos o nome de resistores. 

Os resistores são elementos que dificultam a passagem de corrente: quanto maior a resistência elétrica de um resistor, menor será a corrente que passa pelo circuito, uma vez que resistividade e condutividade são grandezas inversamente proporcionais.