Lei de Ohm

A Lei de Ohm pode ser definida como a relação entre a Tensão, a Corrente e a Resistência em um circuito elétrico de corrente contínua. Ela pode ser definida como uma constante de proporcionalidade entre as três grandezas.
Ela estabelece que:

A corrente elétrica em um condutor metálico é diretamente proporcional à tensão aplicada em seus terminais, desde que a temperatura e outras grandezas físicas sejam constantes.

Com a passagem da corrente elétrica pelo condutor, há choques dos elétrons contra os átomos do material, com conseqüente aumento da temperatura (efeito Joule). Este fato acarreta dois fenômenos opostos no condutor: um aumento da energia de vibração dos átomos do material, opondo-se à corrente elétrica (aumento da resistência); e um aumento do número de cargas livres e também de suas velocidades, favorecendo a passagem de corrente elétrica (diminuição da resistência).
Quando os dois fenômenos se contrabalançam, o condutor é ôhmico ou linear, pois sua resistência permanece constante.

Figura 1 - Resistor ôhmico, relação tensão x corrente
Figura 1 – Resistor ôhmico, relação tensão x corrente

Quando o primeiro fenômeno predomina, a resistência do condutor aumenta com a temperatura, e é o que ocorre com o filamento de uma lâmpada incandescente.

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Figura 2 – Resistor não ôhmico, relação tensão x corrente

Lei de Ohm em Circuitos com Resistências em Série

A corrente elétrica é a mesma em todas as resistências, e a tensão elétrica se dividirá proporcionalmente ao valor das resistências.

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Figura 3 – Lei de Ohm na associação série de resistores

Lei de Ohm em Circuitos com Resistências em Paralelo

A tensão elétrica será a mesma em todas as resistências, e a corrente elétrica se dividirá inversamente proporcional ao valor da resistência.

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Figura 4 – Lei de Ohm na associação paralela de resistores

Circuito Divisor de Tensão

Num circuito série, cada resistência produz uma queda de tensão “E” igual a sua parte proporcional da tensão total aplicada.

{E}={R/R_t}.{E_t}, onde:

E = tensão sobre a resistência, em Volts (V)

R = resistência, em Ohms (Ω)

Rt = resistência total do circuito

Et = tensão total do circuito

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Figura 15 – Divisor de tensão, associação em série

Circuito Divisor de Corrente

Às vezes torna-se necessário determinar as correntes em ramos individuais num circuito em paralelo, se forem conhecidas as resistências e a corrente total, e se não for conhecida a tensão através do banco de resistências.
Quando se considera somente dois ramos do circuito, a corrente nem ramo será uma fração da Ιtotal . Essa fração é quociente da segunda resistência pela soma das resistências.

{I_1}={R_2/{R_1+R_2}}.{I_t}     {I_2}={R_1/{R_1+R_2}}.{I_t}

Onde Ι1 e Ι2 são as correntes nos respectivos ramos. Observe que a equação para a corrente em cada ramo tem o resistor oposto no numerador. Isto porque a corrente em cada ramo é inversamente proporcional à resistência do ramo.

Transformação Y (T) / Δ (π) e vice-versa

Alguns circuitos possuem resistências interligadas de uma maneira que não permite o cálculo da Req pelos métodos conhecidos – série e paralelo. As resistências podem estar ligadas em forma de redes Y ou ∆. A solução do circuito então é converter uma ligação em outra, de modo a permitir a associação em série e/ou paralelo após essa conversão.

circuito-em-Y circuito-em-delta
{R_A}={{{R_x}.{R_y}}+{{R_y}.{R_z}}+{{R_z}.{R_x}}}/{R_z} {R_x}={{R_A}.{R_B}}/{{R_A}+{R_B}+{R_C}}
{R_B}={{{R_x}.{R_y}}+{{R_y}.{R_z}}+{{R_z}.{R_x}}}/{R_y}  {R_y}={{R_A}.{R_C}}/{{R_A}+{R_B}+{R_C}}
{R_C}={{{R_x}.{R_y}}+{{R_y}.{R_z}}+{{R_z}.{R_x}}}/{R_x} {R_z}={{R_B}.{R_B}}/{{R_A}+{R_B}+{R_C}}

Figura 16 – Circuitos ligação em Y e ligação em Delta

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