1.4 Resistência elétrica O que é a resistência elétrica A resistência elétrica é uma propriedade dos condutores que se relaciona com a oposição que oferecem ao movimento orientado de eletrões. Os eletrões, no seu movimento orientado, colidem constantemente com os átomos do condutor: encontram oposição à sua passagem. Fig. 1 Condutor elétrico A resistência elétrica é uma grandeza física que caracteriza os condutores elétricos. Representa-se por R e a sua unidade SI é o ohm, símbolo Ω. 2 1
Resistências e resistores Os dispositivos elétricos que têm por função o aquecimento ou a diminuição da corrente elétrica em certos circuitos denominam-se de resistências ou resistores. Símbolo Fig. 2 Exemplos de resistências 3 Como se mede a resistência elétrica Há aparelhos chamados ohmímetros que medem diretamente a resistência dos condutores, quando não estão em funcionamento num circuito elétrico. A medição da resistência elétrica de condutores em funcionamento nos circuitos faz-se por um processo indireto, sendo necessário: medir a corrente elétrica no circuito do condutor, com um amperímetro; medir a tensão entre os terminais do condutor, com um voltímetro. Vamos na próxima aula fazer esta experiência! Fig. 4 Circuito para determinar a resistência 4 2
Como se mede a resistência elétrica voltímetro amperímetro U = 1,5 V I = 0,50 A Fig. 4 Circuito para determinar a resistência R = U I R = 1,5 0,50 R = 3,0Ω A resistência do condutor é de 3,0 Ω 5 Resistência elétrica e valores da corrente elétrica Para a mesma tensão elétrica: R = U I quanto menor for a resistência elétrica dos componentes de um circuito, maior é o valor da corrente elétrica, e vice-versa; R menor I maior R maior I menor R e I são inversamente proporcionais, R x I = constante. 6 3
Lei de Ohm Há condutores cuja resistência elétrica tem o mesmo valor, qualquer que seja a tensão a que estão sujeitos chamam-se condutores óhmicos. Outros condutores têm resistências diferentes quando são sujeitos a tensões diferentes são condutores não óhmicos. Fig. 5 Gráfico de U em função de I para um condutor óhmico 7 Lei de Ohm A tensão entre os terminais de um condutor metálico filiforme e homogéneo, a temperatura constante, é diretamente proporcional à corrente elétrica que o percorre. U I = constante filiforme = delgado Fig. 6 George Simon Ohm 8 4
Resistência dos condutores e o seu comprimento Fig. 7 Comprimento do condutor e a sua resistência Se o comprimento do condutor é maior, o valor da corrente elétrica lido no amperímetro é menor, bem como a luminosidade da lâmpada. Isto significa que a oposição dos condutores ao movimento ordenado dos eletrões de condução é maior quando o seu comprimento é maior. Quanto maior é o comprimento dos condutores, maior e a sua resistência. 9 Reóstatos dispositivos de resistência variável Os reóstatos não são mais do que uma aplicação da variação da resistência com o comprimento dos condutores. Símbolo Ao ligar o reóstato ao circuito, utilizamos o comprimento do fio condutor, para variar a resistência arrastando o cursor existente. O valor da corrente elétrica será tanto menor quanto maior for o comprimento do fio. Fig. 8 Reóstato como resistência variável 10 5
Síntese A resistência elétrica é uma propriedade dos condutores que se relaciona com a sua oposição ao movimento orientado dos eletrões de condução. A resistência elétrica, R, tem para unidade SI de medida o ohm, Ω, mede-se diretamente com um ohmímetro,, e indiretamente com um voltímetro e um amperímetro, calculando-se pela expressão: R = U I Para a mesma tensão elétrica, a resistência e a corrente elétrica são inversamente proporcionais R pequena Bom condutor elétrico I elevada R grande Mau condutor elétrico I baixa 11 Síntese Lei de Ohm: a tensão entre os terminais de um condutor metálico filiforme e homogéneo, a temperatura constante, é diretamente proporcional à corrente elétrica que o percorre. Os condutores óhmicos têm resistência constante (a temperatura constante). Estes condutores obedecem à lei de Ohm. U U entre os terminais do condutor e I são diretamente proporcionais, I = constante A representação gráfica de I em função de U é um segmento de reta que passa pela origem. Quanto maior for o comprimento de um condutor maior é a resistência. Os reóstatos são componentes com resistência variável cujo funcionamento se baseia no facto de a resistência dos condutores depender do seu comprimento. 12 6
TPC 1. Verifica se sabes, página 168 e seguintes. Exercícios que ficarem por fazer. 7