SEGUNDA LEI DE OHM

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DIEGO DE OLIVEIRA CARVALHO 
 
 
 
 
 
SEGUNDA LEI DE OHM 
 
 
 
 
 
 
 
 
VOLTA REDONDA 
2019 
 
 
1. SEGUNDA LEI DE OHM (RESISTIVIDADE): 
 
 
 Através de pesquisa, Ohm descobriu que a resistência elétrica de um 
condutor, mantida a temperatura constante, depende de três fatores: 
 
 A resistência elétrica R é diretamente proporcional ao comprimento 
L do fio. 
 
 Considere um fio metálico condutor de mesmo material (por exemplo, cobre Cu) 
e mesma área de seção transversal S, submetido a uma diferença de potencial 
constante U. 
 
 
 Experimentalmente constata-se que R é diretamente proporcional a L, ou 
seja, a um comprimento duplo corresponde uma resistência dupla, a um 
comprimento triplo, resistência tripla, etc. 
 
 A resistência elétrica R é inversamente proporcional à área se seção 
reta transversal (S). 
 
 No esquema abaixo, os fios são de mesmo material e mesmo comprimento L, 
mas com seções retas (espessuras) de áreas S diferentes. 
 
 
 
 
 
 Nesse caso, a resistência R é inversamente proporcional a S, ou seja, que, 
à área de seção transversal dupla, a resistência cai pela metade; à área tripla, 
resistência três vezes menor, etc. 
 
 A resistência elétrica R depende do material que constitui o corpo. 
 
 Fios de mesmo comprimento L e mesma área de seção transversal S, mas, de 
materiais diferentes, apresenta m diferentes resistências elétricas. 
 
 
 À essa dependência do valor da resistência em relação ao material que constitui 
o resistor, chama-se resistividade do material e representa-se pela letra grega ρ “rô”. 
 
2. REPRESENTAÇÃO: 
 
 Pode-se representar matematicamente os três fatores acima pela equação: 
 
 
 
 
 
 
 
3. VALORES DE RESISTIVIDADE: 
 
 
 
 
Exemplo de Condutor: Cobre; 
Exemplo de Semicondutor: Silício; 
Exemplo de Isolante: Borracha; 
 
 
4. EFEITOS DA TEMPERATURA NA RESISTENCIA ELETRICA: 
 Nos condutores, quando o material é aquecido, aumenta a vibração dos átomos 
dificultando o fluxo ordenado de elétrons em sua direção pré-definida. Os condutores 
possuem um coeficiente de temperatura positivo. Isto e, quanto mais aquecido, maior a 
sua resistência. 
 Nos semicondutores e isolantes o aumento da temperatura faz com que seja 
facilitado o fluxo de elétrons (corrente). O coeficiente de temperatura desses materiais 
é negativo. Isto é, sua resistência cai quando aquecido. 
 
 
5. CONDUTIVIDADE ELÉTRICA: 
 Na natureza, as cargas elétricas estão presentes em todos os materiais. 
Basicamente, todos os materiais são compostos de moléculas constituídas de átomos. 
Estes são compostos por partículas menores, os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os 
nêutrons não possuem carga elétrica. Já os prótons possuem carga elétrica positiva e 
os elétrons possuem carga elétrica negativa. O valor da carga elementar é constante. 
São pacotes quantizados, de intensidade igual a 1,6x10-19C para o próton e –1,6x10-
19C para o elétron. Portanto, um átomo neutro possui mesmo número de prótons e 
elétrons. 
 O núcleo atômico é composto pelos prótons e nêutrons. Já os elétrons estão 
situados mais nas regiões externas do átomo. As forças responsáveis pela coesão 
nuclear são a força nuclear forte e a força nuclear fraca. Estas forças têm intensidade 
suficiente para vencer as forças de repulsão eletrostática entre os prótons, dado que 
cargas de mesmo sinal se repelem. Desta forma, o núcleo atômico encontra-se numa 
configuração na qual os nêutrons e prótons ficam relativamente bastante próximos. 
 Os materiais são classificados como condutores quando a sua condutividade é 
maior que 104/Ω.m, semicondutores se sua condutividade estiver no intervalo entre 10-
10/Ω.m e 104/Ω.m e isolantes se sua condutividade for menor que 10-10/Ω.m. 
 O fenômeno da supercondutividade é observado em alguns materiais e algumas 
ligas. Neste caso, a resistividade é nula, e a condutividade é infinita. Mas isto só é 
possível quando a substância se encontra a baixíssimas temperaturas. 
 
6. CONDUTÂNCIA ELÉTRICA: 
 
 A condutância é a propriedade que um corpo apresenta em relação à passagem 
da corrente elétrica. É o inverso da resistência elétrica (propriedade que um material 
apresenta para dificultar a passagem de corrente elétrica). Portanto, podemos concluir 
que: 
 Quanto maior a resistência elétrica, menor é a condutância e quanto menor a 
resistência elétrica, maior é a condutância. 
 Os materiais isolantes ou dielétricos têm uma resistência elétrica elevada e por isso 
uma condutância reduzida ou mesmo nula. Contrariamente, os materiais com 
condutância elevada são os que deixam circular melhor a corrente, tendo por isso uma 
resistência menor. Nas fórmulas matemáticas, a grandeza condutância é representada 
pela letra G. No sistema Internacional (S.I.), a unidade com que a condutância é medida 
chama-se siemens e representa-se pela letra [S]. 
Como exemplo, podemos escrever: 
Condutância de 2200 siemens G = 2200S. 
 Para calcular a condutância de um determinado condutor, temos que saber o valor 
da sua resistência. Assim, e sabendo que a condutância é o inverso da resistência, 
chegamos à seguinte fórmula: 
 Se tivermos por exemplo, um condutor em que a resistência seja igual a 10Ω, 
substituímos o R de resistência por 10Ω e obtemos o seguinte cálculo: 
 Com este cálculo concluímos que um condutor com uma resistência de 10Ω, tem 
uma condutância de 0,1 siemens. O instrumento para ensaios de condutância é o 
condutivímetro. 
 
7. RESISTORES: 
 A resistência elétrica é uma propriedade que os materiais em geral têm, de 
dificultar o movimento dos elétrons. Sendo assim, a corrente elétrica tem sua 
intensidade reduzida naqueles materiais cuja resistividade é maior. 
 Resistência de chuveiro 
 
 Lâmpada incandescente 
 Conhecida a resistividade de um material, pode-se criar um dispositivo, composto 
do respectivo material, que tenha um valor conhecido para a resistência elétrica. Assim 
sendo, pode-se controlar as respectivas intensidades das correntes elétricas que 
atravessam um determinado circuito eletrônico. 
 O efeito joule causa a liberação de calor. Exemplos de equipamentos que utilizam 
esse princípio são os chuveiros, aquecedores de cabelo, lâmpadas incandescentes, etc. 
 
 Resistor de circuitos eletrônicos 
 Nos circuitos eletrônicos em geral, os resistores são encontrados associados em 
série ou em paralelo, e muitas vezes em associações mistas, que são compostos por 
conjuntos de associações em série e em paralelo. 
 No caso da associação em série, a corrente elétrica i é a mesma para todos os 
resistores do circuito. A somatória das quedas de tensão no circuito é igual à tensão 
aplicada nos extremos A e B do circuito, segundo a lei das malhas de Kirchoff. 
 
 
 
Rt = R1 + R2... 
 Quando o circuito se divide em ramificações, a corrente se divide entre estas 
ramificações do circuito, segundo a lei dos nós de Kirchoff. 
 
 
 
 
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn 
 
8. REOSTATO: 
 
 Reostatos são resistências variáveis, ou seja, é uma barreira variável que 
dificulta a passagem da corrente elétrica em seu condutor. Com essa variação é 
possível aumentar ou diminuir a intensidade da corrente elétrica nesse circuito, 
responsávelpor conduzir eletricidade. 
 
 Existem dois tipos de reostatos. Os reostatos que possuem resistência 
variável continuamente e os reostatos de resistência variável descontinuamente. 
 
 
 O reostato de resistência variável continuamente é uma relação entre a 
resistência do condutor e o seu comprimento. 
 
 O reostato é feito de um fio de cobre enrolado e sobre ele existe a 
movimentação de um cursor feito de cobre, cujo comando é feito por um botão; 
além de se constituir por diversas resistências ligadas em série e uma haste 
metálica. 
 
 Ao se usar o reostato, a única informação precisa que se tem é que só se 
sabe o máximo de resistência que se pode colocar nele. 
 
 Exemplo do uso de reostatos em nosso cotidiano – Ao aumentar o volume 
do som, estamos utilizando um reostato, isso acontece por que na medida em 
que se aumenta o volume do som, automaticamente se diminui a resistência 
elétrica, tudo isso ocasionado pelo aumento ou diminuição do fio de cobre que 
compõe o reostato. 
 
 Podemos concluir que o reostato é um fio metálico que pode ser colocado 
em todo o circuito ou em apenas parte dele. 
 
 
 
 
 
 
9. CODIGO DE CORES DOS RESISTORES: 
 
 
 
 
 
 
10. POTENCIÔMETRO: 
 
 Potenciômetro é um componente eletrônico que cria uma limitação para o 
fluxo de corrente elétrica que passa por ele, e essa limitação pode ser ajustada 
manualmente, podendo ser aumentada ou diminuída. Os potenciômetros e o 
resistores tem essa finalidade de limitar o fluxo de corrente elétrica em um 
circuito, a diferença é que o potenciômetro pode ter sua resistência ajustada e o 
resistor comum não pode pois ele possui um valor de resistência fixo. 
 
 O potenciômetro comumente possui três terminais e um eixo giratório para 
ajuste da sua resistência, e normalmente são usados em controle de volumes 
de aparelhos de som, controle de posicionamento em controles de vídeo games, 
controle de brilho e contraste em telas LCD, e eu usei para controlar os 
movimentos do braço de um Servo motor no post Controlando um Servo motor 
com potenciômetro no arduino e a velocidade de um motor CC no post Motor 
CC/DC no Arduino e ponte H dupla. Controle de velocidade e sentido da rotação 
e um exemplo mais simples no post Circuito simples que controla a velocidade 
de um motorzinho. Como fazer! 
 A resistência de um potenciômetro é medida em ohms, e normalmente a 
resistência informada em um potenciômetro é a sua resistência máxima, em 
ohms. Por exemplo se você comprar um potenciômetro de 10K ohms, os 10k 
ohms são sua resistência máxima, e teoricamente ele pode variar sua resistência 
de um pouco mais de 0 até 10k ohms. 
As formas comuns de se ligar um potenciômetro que também ilustram o seu 
funcionamento são mostradas abaixo. Neste caso vamos tomar como exemplo 
um potenciômetro linear de 10K ohms. 
 
 Potenciômetro 1: está com os terminais 1 e 2 ligados, neste caso ele varia 
sua resistência entre 0 ohm e 10 k ohms, nessa ligação quando você gira o eixo 
para a esquerda ele diminui a sua resistência e quando você gira para a direita 
aumenta a sua resistência. 
 Potenciômetro 2: está com os terminais 2 e 3 ligados, neste caso ele varia 
sua resistência entre 0 ohm e 10 k ohms, nessa ligação quando você gira o eixo 
para a esquerda ele aumenta a sua resistência e quando você gira para a direita 
diminui a sua resistência. 
 Potenciômetro 3: a resistência é fixa, no caso 10 k ohms. Mesmo se você 
girar o eixo para qualquer lado a resistência não varia. 
E agora o potenciômetro por dentro. Observe que o terminal do meio é ligado a 
um cursor que varia sua posição, ao se girar o eixo, sobre um material resistivo, 
variando assim a sua resistência. 
 
 Os potenciômetros são utilizados em circuitos de baixa tensão e corrente, 
devido a sua baixa potência que normalmente vai de 0,25w a 1w. Se você 
necessitar de um pouco mais de potência pode usar um potenciômetro de fio, 
que pode suportar comumente 4w, ou um reostato. 
 Existem diversos formatos de potenciômetros, dentre eles podemos 
destacar: 
 
 Potenciômetro de eixo giratório, que é muito comum e sua resistência é ajustada 
girando o seu eixo.