fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

AULA 19 RESISTÊNCIA ELÉTRICA, RESISTIVIDADE E LEI DE
OHM
OBJETIVOS
• DISCUTIR OS CONCEITOS RELACIONADOS À RESISTÊNCIA E À RESISTIVIDADE ELÉTRICAS
Lembre-se que V é a variação da energia potencial elétrica de cada unidade
de carga que percorre o condutor; portanto o produto
R i representa a perda de
energia potencial elétrica quando uma unidade de carga atravessa um condutor e
esta energia aparece como energia térmica no próprio condutor que, nesse caso,
denominamos resistor.
A razão Volt/Ampère, que é a unidade de resistência, por sua
importância, recebe o nome de Ohm cujo símbolo é Ω :
19.1 RESISTÊNCIA ELÉTRICA
Quando ligamos externamente os pólos de um gerador de força eletromotriz
com algum condutor, surge, uma corrente elétrica, cujo sentido convencional, como
vimos, é do pólo positivo para o pólo negativo. De fato, o que acontece é que
elétrons saem do pólo negativo, perdem energia potencial elétrica, que surge como
energia térmica no fio condutor, e chegam ao pólo positivo.
Já que a tensão entre os terminais dos geradores de força eletromotriz é
característica de cada um deles, uma pergunta que se pode fazer neste ponto é:
com que facilidade fluirão as cargas, quando esses terminais são ligados
externamente? Equivalentemente: qual o valor da corrente que percorrerá o
circuito?
A resposta é que a corrente obtida depende principalmente das
características do circuito externo: o comprimento, a seção reta dos fios utilizados
os materiais de que são feitos, são fatores que influenciam o resultado.
Quando se aplica uma diferença de potencial às extremidades de um
condutor provocando a passagem de uma corrente elétrica, define-se a resistência
elétrica (ou, simplesmente, resistência), R , entre esse dois pontos, como a
razão entre a tensão aplicada, V , e a corrente gerada, i .
V
R = . (19.1)
i
Quanto maior for a resistência do condutor menor será a corrente, para um
dado potencial aplicado.
V
1 Ohm = 1 Ω = 1 . (19.2)
m
19.2 LEI DE OHM
A equação 19.1 define o que é a resistência de um condutor, mas não nos
fornece qualquer informação a respeito do comportamento dessa grandeza, quando
aplicamos diferentes valores de tensão às extremidades do condutor.
A tensão aplicada às extremidades de um condutor e a conseqüente corrente
que o percorre são grandezas macroscópicas que podem ser medidas com
aparelhos denominados respectivamente voltímetro e amperímetro. Tais aparelhos
serão descritos em uma aula posterior.
Para termos uma noção mais clara do que ocorre quando fazemos variar o
valor da tensão aplicada a um condutor, apresentamos os resultados de nossas
medidas de tensão e corrente de forma gráfica.
Na figura 19.1 podemos ver diferentes comportamentos da corrente em
função da tensão aplicada a: (a) um condutor linear ou ôhmico; (b) uma válvula
diodo, que só conduz corrente em um sentido; (c) um diodo semicondutor, cuja
resistência não só varia com a tensão aplicada, mas apresenta valores muito
diferentes quando se inverte sua polaridade.
Nessas medidas de corrente e tensão, a temperatura de cada condutor é
mantida constante, pois, como veremos, os valores das resistividades dos diversos
materiais apresentam alguma dependência com a temperatura..
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