Para entendermos a Lei de Ohm é fundamental que o conceito de tensão elétrica (Volt) já esteja bem entendido. Ver tutorial : Tensão Elétrica – O Volt.
Todo o dispositivo que for capaz de criar uma diferença de potencial em cargas elétricas é uma fonte de tensão. Toda a fonte de tensão converte energia de diversas origens em energia potencial elétrica (energia elétrica).
Exemplo de fontes de tensão:
· Baterias: Convertem energia química em energia elétrica.
· Geradores: Convertem energia mecânica em energia elétrica.
A fonte de tensão faz as cargas fluirem do potencial mais elevado, o polo positivo, em direção ao potencial de origem, o polo negativo. E assim como a água necessita de uma tubulação para fluir, as cargas elétricas precisam de um condutor elétrico para se movimentar, esse fluxo de cargas elétricas é denominado como corrente elétrica.
Os materiais que permitem a passagem da corrente elétrica são chamados de condutores. Porém, todos os condutores sempre apresentam uma certa resistência à passagem da corrente elétrica. Esta característica é constante para cada material e é independente do valor do fluxo de cargas elétricas (intensidade da corrente elétrica) que atravessa o material.
No entanto, a intensidade da corrente elétrica (I) que vai circular pelo condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial da fonte de tensão (V) que cria essa corrente. Ou seja, se dobrarmos o valor da fonte de tensão (V), dobraremos também a intensidade da corrente (I) e assim por diante.
Se V —> I então 2xV —> 2x I e 3xV —> 3x I, …….
Existe então uma relação constante entre V e I.
Esta relação, que define o conceito de resistência elétrica, foi denominada de Lei de Ohm.
A Lei de Ohm também pode ser escrita como V = R . I, mas essa forma não ajuda no entendimento do conceito.
A resistência elétrica é representada em Ohm (Ω) e a corrente elétrica em Ampère (A)
Podemos agora utilizar a Lei de Ohm para analisarmos o funcionamento de circuitos elétricos.
Nessa análise simplificada estamos considerando os condutores, ou seja, a fiação do circuito, como possuindo resistência nula. Em consequência disso só o resistor apresenta resistência elétrica.
Conclusão:
Utilizando a Lei de Ohm podemos analisar qualquer componente de um circuito elétrico isoladamente desde que conheçamos duas das três variáveis (V, I ou R).
Associação de resistores em série:
Através da Lei de Ohm podemos isoladamente conhecer a diferença de potencial que surge em cada um dos resistores devido à circulação da corrente (1A).
Ao analisarmos em conjunto os três resistores do circuito, notamos que a soma das diferenças de potencial em cada resistor é 2V + 3V + 5V = 10V, ou seja, a mesma tensão da fonte que alimenta o circuito.
Então, se considerarmos os resistores como um único resistor que tenha como valor a soma dos três, teremos o mesmo resultado:
2Ω + 3Ω + 5Ω = 10Ω e 10Ωx 1A = 10V.
Esse raciocínio é sempre válido quando tivermos resistores ligados em série e poderemos sempre considerá-los como um único resistor que tenha como valor a soma de todos:
R = R1 + R2 + R3
Associação de resistores em paralelo:
Analisando o circuito notamos que a diferença de potencial aplicada pela fonte a cada um dos resistores é exatamente a mesma, então podemos isoladamente calcular qual a corrente que circula em cada resistor.
A corrente total que a fonte fornece ao circuito é 4A + 2A = 6A.
Aplicando a Lei de Ohm, poderemos calcular a resistência total do circuito:
O Curto Circuito
Nesse circuito circula uma corrente de 1A,
mas se fecharmos a chave estaremos colocando uma resistência muito baixa em paralelo com a resistência do circuito. Isso pode ocorrer se encostarmos um fio desencapado no outro.
É o chamado curto circuito, e a corrente que a fonte passará a fornecer será: 120V / 0,1Ω = 1200A!!!
O Potenciômetro ou Divisor de Tensão
O contato deslizante divide a resistência em duas partes que podem ser tratadas como resistores independentes pela Lei de Ohm.
Se o potenciômetro estiver exatamente no meio, teremos dois resistores de 10Ω, e a tensão em Vp será de 10Ω x 1A = 10Ω. Se o contato estiver à 1/4 do curso teremos um resistor de 15Ω e outro de 5Ω, e a tensão em Vp será de 5Ω x 1A = 5 V. Como vemos o contato do potenciômetro está dividindo a tensão da fonte.
