Lei de Ohm |
A Lei de Ohm (por vezes referida como Primeira Lei de Ohm), assim designada em homenagem ao seu formulador — o físico alemão Georg Simon Ohm (1789-1854)
afirma que, para um condutor manter à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a corrente elétrica é constante. Essa constante é denominada de resistência elétrica (Física um Curso Universitário - Volume II campos e ondas)
Lei de Ohm
Quando essa lei é respeitada por um determinado condutor mantido à temperatura constante, este é denominado condutor ôhmico. A resistência de um dispositivo condutor é dada pela equação (Fisica 2)
Nesta expressão, é a diferença de potencial elétrico, é a corrente elétrica e é a resistência.
Essa expressão não depende da natureza do condutor: ela é válida para todos os condutores. Para um dispositivo condutor que obedeça à lei de Ohm, a diferença de potencial aplicada é proporcional à corrente elétrica, isto é, a resistência é independente da diferença de potencial e da corrente. Um exemplo de dispositivo que obedece à essa lei — muito utilizado em aparelhos eletrônicos como rádios, televisores e amplificadores — é o resistor. Sua função é controlar a intensidade de corrente elétrica que passa pelo aparelho (Universo da Física 3)
Entretanto, para alguns materiais como os semicondutores, a resistência elétrica não é constante. Mesmo que a temperatura seja, ela depende da diferença de potencial . Estes materiais são denominados condutores não ôhmicos. Um exemplo de componente eletrônico que não obedece à lei de Ohm é o diodo.
Primeira lei de Ohm
A Primeira lei de Ohm trata da relação de proporcionalidade entre a corrente elétrica que atravessa um dispositivo e a ddp à qual ele está submetido.
A primeira Lei de Ohm afirma que a corrente elétrica que atravessa um dispositivo qualquer é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada a esse dispositivo.
Imagine um aparelho submetido a uma diferença de potencial (ddp) em que flui uma corrente elétrica de intensidade i. Caso o gráfico da ddp e da corrente seja retilíneo, a resistência do dispositivo independerá da variação da ddp, e esse equipamento será reconhecido como ôhmico.
Dispositivos que não apresentam um valor de corrente elétrica proporcional à ddp são denominados de não ôhmicos. Na Microeletrônica, a maior parte das tecnologias é feita com dispositivos que não obedecem à chamada Primeira lei de Ohm, como celulares, calculadoras etc.
A equação U = R x i é frequentemente denominada de 1ª lei de Ohm, mas essa equação é utilizada para definir o conceito de resistência e pode ser também aplicada para materiais não ôhmicos.
Leis de Ohm
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 (R = I / U(ddp) Foi assim que ele postulou a Primeira Lei de Ohm.
1ª lei de Ohm (R = I / U(ddp))
Suas experiências com diferentes comprimentos e espessuras de fios elétricos, foram cruciais para que postulasse a Segunda Lei de Ohm
A segunda lei de Ohm descreve quais grandezas físicas relacionam-se com a resistência elétrica de um condutor.
De acordo com essa lei, a resistência elétrica de um condutor homogêneo
é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente
proporcional à área transversal desse condutor
2ª lei de Ohm (Rφ = Lφ / Αφ)
A segunda lei de Ohm mostra que a resistência de um condutor é relacionada à sua forma mas também a fatores microscópicos, descritos com base em uma grandeza física chamada resistividade.
A resistividade A resistividade elétrica é uma característica específica de cada material que define o quanto ele se opõe à passagem de uma corrente elétrica.
A resistividade elétrica é uma propriedade que define o quanto um material opõe-se à passagem de corrente elétrica, de forma que: quanto maior for a resistividade elétrica de um material, mais difícil será a passagem da corrente elétrica, e quanto menor a resistividade, mais ele permitirá a passagem da corrente elétrica. Para entender a resistividade elétrica, vejamos primeiro o conceito de resistência elétrica.
Quando um material é submetido a uma diferença de potencial, é estabelecida uma corrente elétrica entre os seus terminais, que é caracterizada pelo movimento das cargas elétricas livres em seu interior. Durante esse movimento desordenado das cargas, vários elétrons chocam-se uns com os outros e com os átomos que constituem o condutor (normalmente algum metal), o que dificulta a passagem da corrente elétrica. Essa dificuldade é denominada resistência elétrica.
A resistência elétrica depende das características e do material de que é feito o condutor. Observe a figura:
Resistividade |
- Quanto maior for a área de seção transversal A, menor será a resistência do condutor, uma vez que é mais fácil a passagem das cargas elétricas por uma área maior;
- Quanto maior for o comprimento L do condutor, maior será a resistência, pois maior será o espaço que as cargas elétricas percorrerão, aumentando a probabilidade de colisões internas e perda de energia;
- A natureza elétrica do material também influencia na resistência: quanto maior for a quantidade de elétrons livres, maior será a facilidade de a corrente elétrica ser estabelecida. Essa característica específica de cada material é a resistividade elétrica.
Os resistores são elementos de circuito que consomem energia elétrica, convertendo-a integralmente em energia térmica. A conversão de energia elétrica em energia térmica é chamada de Efeito Joule (J) C = Iφ (R x U)) / t
A resistividade é a grandeza física que mede a oposição que algum material oferece ao fluxo de cargas elétricas, ou seja, materiais de alta resistividade oferecem grande resistência à passagem de corrente elétrica.
De acordo com a fórmula, a resistência elétrica de um fio condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento, além disso, é inversamente proporcional à área de sua secção transversal (chamada coloquialmente de bitola). É por esse motivo que utiliza-se fios mais grossos em aplicações que demandem correntes elétricas de grande intensidade — eles têm menor resistência elétrica e, por esse motivo, dissipam menos energia em forma de calor.
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.
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