Compreensão, fórmulas e exemplos de cálculo da lei de Ohm

Na aula de Física, estudamos eletricidade de corrente contínua em um circuito. Para compreendê-lo, existem várias leis que devemos seguir, uma das quais é a lei de Ohm.

A Lei de Ohm é uma declaração que afirma que a corrente elétrica (I) fluindo em um condutor é proporcional à diferença de potencial (V) que é aplicada às pontas. Ou seja, quanto maior a diferença de potencial, maior o fluxo de corrente. Por outro lado, se a diferença de potencial dada for reduzida, menor será a corrente que fluirá. Podemos formulá-lo da seguinte maneira.

I = V

Quando a corrente elétrica I flui em um fio condutor com diferença de potencial nas extremidades V, a corrente será inversamente proporcional à resistência, resultando na seguinte fórmula.

I α 1 / R

Com base nas duas equações acima, a fórmula da lei de Ohm é a seguinte.

I = V / R ou V = IR

A quantidade R é a resistência do fio.

A lei de Ohm também pode ser expressa como "a corrente que flui através de um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial entre as duas extremidades, enquanto as condições físicas do condutor, como temperatura, tensão, etc. permanecem constantes".

O gráfico da mudança na diferença de potencial com a corrente que flui no fio condutor é linear, conforme mostrado na figura a seguir.

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Limitações da lei de Ohm

No entanto, a lei de Ohm também tem limitações. Esta lei foi derivada com o pressuposto de que a resistência é independente da corrente. Assim, a resistência ou resistência é sempre constante e não depende da corrente (I). Ou seja, a lei de Ohm não se aplica a fluidos, materiais semicondutores ou isolantes. Os materiais que não cumprem a lei de Ohm são chamados de materiais não ôhmicos. Abaixo está um gráfico das correntes e diferenças de potencial para materiais não ôhmicos.

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Para entender melhor a lei de Ohm, amigos podem fazer as perguntas práticas abaixo.

(Leia também: Conceito e Aplicação da Lei de Arquimedes)

Exercícios

Um aluno conecta os dois resistores R 1 e R 2 em série a uma fonte CC com uma tensão de 20V. Você pode calcular a corrente que flui através do circuito se o código de cor para o resistor:

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R 1 = amarelo, roxo, laranja

R 2 = marrom, preto, vermelho

Em caso afirmativo, vamos discutir e combinar as respostas.

Responda

De acordo com o código de cores do resistor de carbono, a banda de cores R 1 representa os seguintes números:

Amarelo = 4, Roxo = 7 e Laranja = 3

R 1    = 47 x 103 Ω = 47k Ω

A banda de cor do resistor R 2 representa os seguintes números:

Castanho = 1, Preto = 0 e Vermelho = 2

R 2 = 10 x 102 Ω = 1k Ω

Portanto, o valor da resistência substituta é

R = R 1 + R 2

      = 47 kΩ + 1kΩ

R = 48kΩ

A corrente fluindo no circuito, I = V / R

V = 20 V, R = 48kΩ

>> I = 20V / 48kΩ = 4,16 x 10-4A