Leis de OHM
A primeira lei de Ohm
No inicio do século 19, o físico alemão Georg Simon Ohm (17871854) descobriu duas leis que determinam a resistência elétrica dos
condutores. Essas leis, em alguns casos, também valem para os
semicondutores e os isolantes.
Considere um fio feito de material condutor. As extremidades desse
fio, são ligadas aos pólos de uma pilha, como mostra a figura
abaixo. Desse modo, a pilha estabelece uma diferença de potencial
no fio condutor e, conseqüentemente, uma corrente elétrica. Para
se determinar o valor da corrente elétrica, coloca-se em série no
circuito um amperímetro e, em paralelo, um voltímetro que
permititrá a leitura da tensão. A montagem do circuito está ilustrada
na figura abaixo:
Com o circuito montado e funcionando, fazemos as medições de
tensão e corrente através dos aparelhos instalados. Agora imagine
que a diferença de potencial da pilha seja dobrada (podemos fazer
isso ligando uma segunda pilha em série com a primeira). Como
resultado dessa alteração, o voltímetro marcará o dobro da tensão
anterior, e o amperímetro marcará o dobro de corrente elétrica. Se
triplicarmos a diferença de potencial, triplicaremos a corrente
elétrica. Isso quer dizer que a razão entre a diferença de potencial e
a corrente elétrica tem um valor constante. Essa constante é
simbolizada pela letra R.
R=U i
Se colocarmos a corrente elétrica (i) em evidência, podemos
observar que, quanto maior o valor de R, menor será a corrente
elétrica. Essa constante mostra a resistência que o material oferece
à passagem de corrente elétrica.
A primeira lei de Ohm estabelece que a razão entre a diferença de
potencial e a corrente elétrica em um condutor é igual a resistência
elétrica desse condutor. Vale salientar que a explicação foi
desenvolvida tendo como base um condutor de resistência
constante. É por isso que condutores desse tipo são chamados de
condutores ôhmicos.
A unidade de resistência elétrica no Sistema Internacional está
exposta no quadro a seguir.
R=volt ampere =ohm (Ω)
A segunda lei de Ohm
A primeira lei de Ohm nos apresentou uma nova grandeza física, a
resistência elétrica. A segunda lei de Ohm nos dirá de que fatores
influenciam a resistência elétrica. De acordo com a segunda lei, a
resistência depende da geometria do condutor (espessura e
comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é
diretamente proporcional ao comprimento do condutor e
inversamente proporcional a área de secção (a espessura do
condutor). Observe a figura abaixo.
A figura apresenta a segunda lei de Ohm, onde L representa o
comprimento do condutor e A é a área de sua secção reta. Essa
equação mostra que se aumentarmos o comprimento do fio,
aumentaremos a resistência elétrica, e que o aumento da área
resultará na diminuição da resistência elétrica.
O
ρ
É a resistividade do condutor, que depende do material de que ele é
feito e da sua temperatura.