A Lei de Ohm

A Lei de Ohm, descrição da relação entre corrente, tensão e resistência. A quantidade de corrente constante através de um grande número de materiais é diretamente proporcional à diferença de potencial, ou tensão, entre os materiais. Assim, se a tensão V (em unidades de volts) entre duas extremidades de um fio feito de um desses materiais for triplicada, a corrente I (amperes) também triplica; e o quociente V / I permanece constante. O quociente V / I para uma dada peça de material é chamado sua resistência, R, medida em unidades denominadas ohms. A resistência de materiais para os quais a lei de Ohm é válida não muda em enormes intervalos de voltagem e corrente. A lei de Ohm pode ser expressa matematicamente como V / I = R. Que a resistência, ou a relação entre tensão e corrente, para todo ou parte de um circuito elétrico a uma temperatura fixa é geralmente constante, foi estabelecida em 1827 como resultado da investigações do físico alemão Georg Simon Ohm.

Declarações alternativas da lei de Ohm são de que a corrente I em um condutor é igual à diferença de potencial V através do condutor dividida pela resistência do condutor, ou simplesmente I = V / R, e que a diferença de potencial através de um condutor é igual ao produto do condutor. corrente no condutor e sua resistência, V = IR. Em um circuito no qual a diferença de potencial, ou tensão, é constante, a corrente pode ser diminuída pela adição de mais resistência ou aumentada pela remoção de alguma resistência. A lei de Ohm também pode ser expressa em termos da força eletromotriz, ou tensão, E, da fonte de energia elétrica, como uma bateria. Por exemplo, eu = E / R.

Com modificações, a lei de Ohm também se aplica a circuitos de corrente alternada, nos quais a relação entre a tensão e a corrente é mais complicada do que para correntes diretas. Precisamente porque a corrente está variando, além da resistência, surgem outras formas de oposição à corrente, chamada reatância. A combinação de resistência e reatância é chamada de impedância, Z. Quando a impedância, equivalente à relação de tensão para corrente, em um circuito de corrente alternada é constante, uma ocorrência comum, a lei de Ohm é aplicável. Por exemplo, V / I = Z.

Com modificações posteriores, a lei de Ohm foi estendida para a relação constante da força magnetomotriz para o fluxo magnético em um circuito magnético.

Quem foi Georg Ohm

A Lei de Ohm
A Lei de Ohm

Georg Ohm, na íntegra Georg Simon Ohm, (nascido em 16 de março de 1789, Erlangen, Baviera [Alemanha] – morreu em 6 de julho de 1854, Munique), físico alemão que descobriu a lei, em homenagem a ele, que afirma que o fluxo atual um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial (tensão) e inversamente proporcional à resistência.

Ohm tornou-se professor de matemática no Colégio dos Jesuítas em Colônia em 1817. O aspecto mais importante da lei de Ohm é resumido em seu panfleto Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (1827; The Galvanic Circuit Investigated Matematicamente). Enquanto seu trabalho influenciou grandemente a teoria e as aplicações da eletricidade atual, foi tão friamente recebido que Ohm renunciou ao cargo em Colônia. Ele aceitou um cargo na Escola Politécnica de Nuremberg em 1833. Finalmente, seu trabalho começou a ser reconhecido; em 1841 ele foi premiado com a Medalha Copley da Royal Society of London e foi nomeado membro estrangeiro um ano depois. O ohm, a unidade física que mede a resistência elétrica, também recebeu esse nome.

A Lei de Ohm: Aplicações práticas 

A Lei de Ohm é uma lei fundamental da Engenharia Elétrica. Tem um grande número de aplicações práticas em quase todos os circuitos elétricos e componentes eletrônicos. Aqui está uma lista de  aplicações práticas da lei de Ohm em nossa vida cotidiana:

Potência Fornecida a um aquecedor elétrico

Fornos elétricos, secadores de cabelos e demais eletrodomésticos do tipo fazem a transformação da energia elétrica em energia térmica. Fornecido com a resistência da bobina do aquecedor e tensão aplicada, podemos calcular a energia fornecida a este aquecedor. Vamos supor que a resistência da bobina do aquecedor seja de 5 ohm e que as voltagens de entrada sejam de 120V. Podemos usar a fórmula: P = V 2 / R para encontrar a potência, P = 120 2 / de 5 ohms = 2880 watts. Esse poder pode ser multiplicado com o tempo para calcular a fatura de eletricidade em nossas residências.

Seleção de Fusíveis

Fusíveis e disjuntores são os componentes de proteção que se conectam em série com os dispositivos eletrônicos. Fusíveis / CB’s são classificados em Amperes. A classificação atual do fusível é calculada usando a Lei de Ohm. Aqui estão os dois casos em que você pode utilizar a lei de Ohm para a seleção de fusíveis.

Caso 1 – Quando a resistência é conhecida

Vamos considerar que você está instalando quatro lâmpadas com 5 ohms de resistência. Os seguintes passos são seguidos para dimensionar o fusível:

Encontre a resistência geral do circuito. Aqui são 20 ohms.

Desde que a tensão que vem na tomada de parede é de 120 volts. Aplique a fórmula I = V / R para encontrar a resistência. No nosso caso eu = 120/20 = 6 A

Pode-se observar como a lei de Ohm ajuda a dimensionar os fusíveis.

Caso 2 – Quando as classificações de potência são conhecidas

Vamos considerar que você está dimensionando um fusível para 1 kW de ferro. No presente caso, a fórmula I = P / V é usada para dimensionar o resistor. I = 1 kW / 120 V = 8,33 A.

Design de Dispositivos Eletrônicos

Os dispositivos eletrônicos, como laptops e telefones celulares, exigem uma fonte de alimentação CC com a classificação de corrente específica. As baterias típicas de telefones celulares exigem 0,7 a 1 A. Um resistor é usado para controlar a taxa de corrente que passa por esses componentes. A lei de Ohm é usada para calcular a classificação de corrente que deve ser usada no circuito típico. O exemplo abaixo ilustra isso.

Exemplo: um telefone celular requer uma corrente de 0,8 A, enquanto fornece 5 volts através dele. Encontre a resistência.

Solução: R = V / I = 5 / 0,8 A = 6,25 Ω

Dimensionamento de resistores em produtos eletrônicos de consumo

Os componentes eletrônicos, como fontes de alimentação normais, fontes ininterruptas, ferro, chaleira, televisões e componentes similares usam muitos resistores para fins de controle. O dimensionamento de potência de qualquer resistor deve ser cuidadosamente selecionado para essa finalidade. A lei de Ohm é usada para dimensionar os resistores usando a fórmula P = VI

Controle de Velocidade de Ventiladores Convencionais

O controle de velocidade dos ventiladores convencionais é obtido usando um potenciômetro. Um potenciômetro é uma resistência variável. Um botão circular no componente pode ser girado para obter uma resistência variável nos terminais de saída. Para qualquer valor específico da entrada, podemos calcular a resistência, a corrente e, portanto, a energia que flui através da Lei de Ohm.