Resistor e resistência

Transcrição

1 LEIS DE OHM

2 Resistor e resistência O resistor é um dispositivo cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e transformar energia elétrica em energia térmica por efeito Joule.

3 Resistor e resistência A resistência é a dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente elétrica. Unidade de resistência elétrica é chamada ohm e é abreviado pela letra grega ômega Ω. A resistência de 1,0 Ω é equivalente a 1,0 V/A.

4 Resistor e resistência O valor da resistência de um dado resistor é escrito no seu exterior ou é feito por um código de cores: as duas primeiras cores representam os dois primeiros dígitos no valor da resistência. a terceira cor representa a potência de 10 que o valor deve ser multiplicado. e a quarta cor é a tolerância no erro de fabricação.

5 COR NÚMERO MULTIPLICADOR TOLERÂNCIA (%) Preto 0 1 Marrom Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Cinza Branco Ouro Prata Sem cor 20

6 Resistor e resistência Por exemplo, um resistor cujas quatro cores são vermelho, verde, laranja e ouro % Têm uma resistência de Ω ou 25 kω, com uma tolerância de 5%.

7 Leis de Ohm Físico e matemático alemão que viveu entre os anos de 1789 e 1854 e realizou experiências com fios condutores de diferentes espessuras e comprimentos.

8 Leis de Ohm Verificou com as experiências que: a resistência elétrica do condutor era proporcional ao seu comprimento do fio e inversamente proporcional à área da secção transversal. existem resistores nos quais a variação da corrente elétrica é proporcional à variação da diferença de potencial (ddp).

9 Leis de Ohm A partir de suas observações, definiu o conceito de resistência elétrica. Em 1827, publicou o resultado daquele que se tornou o seu mais importante trabalho - O circuito galvânico examinado matematicamente. Para aprofundar acesse: re/folclore255.htm

10 1 Lei de Ohm Esse trabalho definiu o que conhecemos hoje como a Lei de Ohm: A intensidade da corrente elétrica que percorre um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial e inversamente proporcional à resistência elétrica do circuito.

11 1 Lei de Ohm Resistor Ôhmico São resistores que obedecem a Lei de Ohm Resistor não Ôhmico São resistores que não obedecem a Lei de Ohm

12 Exemplo 01 Um resistor ôhmico é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 5,0 A, quando submetido a uma d.d.p. de 100 V. Determine: a) a resistência elétrica do resistor; b) a intensidade de corrente que percorre o resistor quando submetido a uma d.d.p. de 250 V; c) a d.d.p. a que deve ser submetido para que a corrente que o percorre tenha intensidade 2,0 A.

13 Exemplo 01 a) Como se trata de um resistor ôhmico, podemos calcular sua resistência elétrica aplicando a Lei de Ohm: U = R. i R = U i Sendo U = 100 V e i = 5 A, vem: R = R = 20

14 Exemplo 01 b) A resistência de um resistor ôhmico é uma constante, admitindo desprezível a variação de temperatura. Assim, a d.d.p. e a intensidade de corrente são diretamente proporcionais (Lei de Ohm): Sendo U = 250 V e R = 20, vem: U = R. i i = U R i = 12,5 A i =

15 Exemplo 01 c) Sendo i = 2 A e R = 20, a d.d.p. U será dada por: U = R. i U = U = 40 V

16 Exemplo 02 O gráfico da figura mostra como varia a d.d.p. U nos terminais de um resistor ôhmico em função da intensidade de corrente que o atravessa. Determine: a) a resistência elétrica do resistor; b) a intensidade de corrente que atravessa o resistor quando ele é submetido à d.d.p. 51 V.

17 Exemplo 02 a) No gráfico, a tangente do ângulo de inclinação da reta fornece numericamente a resistência elétrica do resistor. Assim: tg = C.O C. A. tg = 9. 0,6 C.O. = 9 Logo: R = tg = 15 C.A. = 0,6

18 Exemplo 02 b) Sendo U = 51 V e R = 15, aplicando a Lei de Ohm, obtemos a correspondente intensidade de corrente: U = R. i i = U R i = 3,4 A i = 51 15

19 2 Lei de Ohm A partir de suas experiências com fios condutores de diferentes espessuras e comprimentos, Ohm verificou que: A resistência elétrica do condutor era proporcional ao seu comprimento do fio e inversamente proporcional à área da secção transversal.

20 2 Lei de Ohm

21 2 Lei de Ohm A resistividade de um material depende da temperatura, aumentando quando se aquece um condutor, na maior parte dos casos.

22 2 Lei de Ohm O aumento da resistividade e da resistência elétrica dos metais com a temperatura deve-se explica-se pelo aumento da agitação térmica dos átomos que constituem o metal. Veja algumas exceções: Grafite onde o efeito é compensado e superado pelo aumento da quantidade de elétrons livres. Algumas ligas metálicas onde esses dois efeitos praticamente se equilibram.

23 Material A 20 C (.mm 2 /m) ( C -1 ) Prata 0,0159 0,0040 Cobre 0,0170 0,0040 Alumínio 0,0270 0,0036 Ferro 0,0970 0,0050 Platina 0,0980 0,0039 Chumbo 0,2100 0,0042 Tungstênio 0,0550 0,0048 Mercúrio 0,9500 0,0009 Constantana 0,49 menor que 10-5 Manganina 0,48 menor que 10-5 Nicromo 1,12 0,00017 Grafite 0,4 a 0, a

24 Reostato O reostato é um dispositivo que apresenta resistência variável. Os reostatos podem ser usados para: ajustar as características de geradores elétricos; reduzir a intensidade de iluminação; controlar a velocidade de motores elétricos.

25 Reostato Tipos de reostato Reostato de cursor Reostato de pontos

26 Exemplo 03 Um fio metálico é feito de um material cuja resistividade é 0,20.mm 2 /m e tem secção transversal de área 0,10 mm 2. Determine a resistência desse fio por metro de comprimento. São dados = 0,20 mm 2 /m, A = 0,1 mm 2 e L = 1m R = L A R = 0,2. 1 0,1 R = 2

27 Referências Brasil escola. Disponível em: Acessado em: 01/09/2013. Efeito Joule. Disponível em: Acessado em: 01/09/2013. Seara da Ciência UFC. Disponível em: Acessado em: 01/09/2013.

28 Referências BioMania. Disponível em: d=2676. Acessado em: 01/09/2013. CALÇADA, Caio Sérgio; SAMPAIO, José Luiz. Física Clássica Eletricidade. Ed. Atual. São Paulo, 1985.

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