Fabrício Ferreira Da Costa Lucas Silva Alves

Leis De Ohm

Conceitos Básicos

Primeira Lei De Ohm Segunda Lei De Ohm

Goiânia 2010

Fabrício Ferreira Da Costa Lucas Silva Alves

Leis De Ohm

Conceitos Básicos

Primeira Lei De Ohm Segunda Lei De Ohm

Dissertação Para Aprovação Em Disciplina Professor Maurício

Goiânia 2010

Conceitos Básicos

É sabido que a corrente elétrica consiste no movimento ordenado de elétrons e é formada quando há uma diferença de potencial (V) em um fio condutor elétrico. E esse movimento, por sua vez, fica sujeito a uma oposição que é a resistência elétrica que existe nos condutores.

Foi ainda no inicio do século XIX, que o físico alemão Georg Simon Ohm (1787- 1854) descobriu a partir desses conceitos e de outros estudos e experiências duas leis que determinam, até hoje, a resistência elétrica dos condutores. Ficaram conhecidas como Primeira Lei de Ohm e Segunda Lei de Ohm.

Primeira lei de Ohm

Apesar de alguns físicos não a considerarem como lei, porque ela não se aplica a diodos e transistores, ela tem essa denominação por apresentar aplicabilidade aos demais condutores metálicos. Ela consiste na interação de corrente (i) e tensão (V) sob a presença de uma constante que se denomina resistência elétrica (Ω).

Georg Simon Ohm através de seus experimentos constatou que a corrente através de um dispositivo é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada no dispositivo. De acordo com ele o gráfico da corrente pela tensão teria caráter linear e a resistência do condutor seria o coeficiente angular. Sendo assim obtêm o seguinte gráfico.

Gráfico da tensão em função da intensidade da corrente elétrica.

Vale ressaltar que essa equação (V=Ri) é erroneamente denominada expressão da lei de Ohm, na verdade esta é a definição da resistência que por sua vez é embasada na dita “Lei de Ohm”.

A essência da lei de Ohm, portanto é que o gráfico de i contra o V é linear, ou seja, R independe de V.

Uma visão microscópica da Lei de Ohm

Supõe-se que os elétrons de condução em um metal estão livres para se moverem como as moléculas de um gás. Por isso comumente dizemos que os metais possuem “elétrons livres”. Logo cada condutor será diferente um do outro, visto que a quantidade de “elétrons livres” é diferente entre eles.

Sendo assim associou-se essa quantidade de elétrons livres a uma característica dos condutores que é a resistividade, dada por “ρ”. Deduz-se a equação:

Onde é o número de elétrons livres por unidade de volume, e o tempo médio entre as colisões de um elétron com os átomos do metal.

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 e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção.

Equação da segunda Lei de Ohm.

Onde “ρ” é a resistividade, depende do material do condutor e de sua temperatura; ℓ é a largura do condutor; A é área da secção transversal. Como a unidade de resistência elétrica é o ohm (Ω), então a unidade adotada pelo SI para a resistividade é Ω∙ .

A resistência elétrica de um condutor homogêneo de secção transversal constante é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à sua área de secção transversal e depende do material do qual ele é feito.

A resistividade é uma característica do material usado na constituição do condutor. Na tabela abaixo temos a resistividade de alguns metais mais utilizados nas indústrias eletroeletrônicas:

Metal Resistividade em 10 -8Ω. m

Cobre 1,7 Ouro 2,4 Prata 1,6 Tungstênio 5,5

Considera-se a resistividade elétrica do material como uma constante dele, porém ele varia com a temperatura.

Comentários