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Resistores Paulo Victor Araújo Lopes

Resistores parte 1

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Essa é a primeira aula sobre resistores

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Resistores

Paulo Victor Araújo Lopes

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Introdução

• Alguns dispositivos elétricos, como o ferro de passar roupa e o chuveiro, apresentam algo em comum: em ambos ocorre a transformação de energia elétrica exclusivamente em energia térmica.

• As lâmpadas incandescentes também fazem parte desse grupo, pois a incandescência luminosa é vista como um efeito secundário; de toda a energia elétrica recebida pela lâmpada, somente 5% é transformada em energia luminosa.

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Introdução

• Esses dispositivos são denominados receptores resistivos, ou simplesmente resistores.

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Introdução

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Resistor

• Resistor é todo dispositivo elétrico que transforma exclusivamente energia elétrica em energia térmica.

• Na figura seguinte, temos a representação simbólica de um resistor, na qual R indica a resistência elétrica do resistor:

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Resistor

• A resistência elétrica (R) é uma medida da oposição ao movimento dos portadores de carga, ou seja, a resistência elétrica representa a dificuldade que os portadores de carga encontram para se movimentarem através do condutor.

• Quanto maior a dificuldade dos portadores de carga para se movimentarem, maior a resistência elétrica do condutor.

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Resistor

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Resistor

• Assim, podemos classificar:• 01. Condutor ideal – Os portadores de carga

existentes no condutor não encontram nenhuma oposição ao seu movimento.

• Dizemos que a resistência elétrica do condutor é nula, o que significa dizer que existe uma alta mobilidade de portadores de carga.

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Resistor

• 02. Isolante ideal – Os portadores de carga existentes estão praticamente fixos, sem nenhuma mobilidade. Dizemos, nesse caso, que a resistência elétrica é infinita.

• Consideremos um condutor submetido a uma diferença de potencial (ddp), no qual se estabelece uma corrente elétrica.

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Resistor

• Sendo U a diferença de potencial (ddp) aplicada nos extremos do resistor e i a intensidade de corrente elétrica que o percorre, temos que a resistência elétrica R é dada por:

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Resistor

• No Sistema Internacional de Unidades (SI), a ddp é dada em volt (V), a intensidade de corrente elétrica é dada em ampère e a resistência elétrica é dada em volt/ampère, que recebe o nome de ohm (Ω), em homenagem ao físico germânico George Simon Ohm (1787-1854) que, em 1827, estabeleceu a relação entre a diferença de potencial e a intensidade de corrente elétrica em um condutor, conhecida como lei de Ohm.

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Primeira lei de Ohm

• Com base em experimentos, Ohm verificou que, em determinados condutores, principalmente nos condutores metálicos, a razão entre a ddp aplicada e a intensidade de corrente elétrica era sempre a mesma, ou seja, a resistência elétrica do condutor permanecia constante quando se variava a ddp aplicada.

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Primeira lei de Ohm

• Condutores que se comportam desse modo são denominados condutores ôhmicos. Dizemos, então, que esses condutores obedecem à primeira lei de Ohm: a resistência elétrica é constante independentemente da ddp aplicada.

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Primeira lei de Ohm

• Nos condutores ôhmicos, a intensidade de corrente elétrica é diretamente proporcional à ddp aplicada.

• Assim, a curva característica de um condutor ôhmico é uma reta inclinada em relação aos eixos U e i, passando pela origem (0; 0).

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Primeira lei de Ohm

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Primeira lei de Ohm

• Por outro lado, os condutores, para os quais a relação U/i não é constante, são chamados de condutores não ôhmicos (ou não lineares).

• A relação entre a intensidade de corrente elétrica e a ddp não obedece a nenhuma relação específica, e sua representação gráfica pode ser qualquer tipo de curva, exceto uma reta.

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Primeira lei de Ohm

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Potência de um resistor

• Lembrando que os resistores são bipolos elétricos e que a potência elétrica num bipolo é dada pelo produto da ddp (U) pela intensidade de corrente elétrica (i), temos que, nos resistores, a potência elétrica pode ser obtida pelas seguintes expressões:

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Potência de um resistor

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Potência de um resistor

• Observação• A expressão P = U·i pode ser aplicada para

qualquer dispositivo elétrico, mas as expressões 1 e 2 somente devem ser usadas para os resistores.

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Verificando a aprendizagem

• 01. Na tabela abaixo, temos, na primeira coluna, os valores da ddp, em volt, aplicada a um condutor e, na segunda coluna, os valores da intensidade de corrente elétrica, em mA, correspondentes.

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Verificando a aprendizagem

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Verificando a aprendizagem

• a. Qual o valor da resistência elétrica do condutor para uma ddp aplicada de 4,5 V?

• b. Dentro do intervalo mostrado na tabela, o condutor obedece ou não à primeira lei de Ohm? Justifique.

• c. Construa o gráfico U x i para esse condutor.

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Verificando a aprendizagem

• 02. A potência de um chuveiro elétrico construído para funcionar em 220 V é 4.400 W. Supondo que o resistor do chuveiro seja um condutor ôhmico, determine:

• a. a resistência elétrica do chuveiro e a intensidade de corrente elétrica em condições normais de uso;

• b. a potência do chuveiro e a intensidade de corrente elétrica que o percorre se ele for ligado em 110 V.