Lei de Ohm: O que é, Fórmula, Equação, Triângulo

A Lei de Ohm é uma das leis mais fundamentais da teoria elétrica. A fórmula ou equação da Lei de Ohm liga a tensão e a corrente às propriedades do condutor, ou seja, sua resistência em um circuito.

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Nosso tutorial sobre Resistência Inclui:

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A Lei de Ohm é uma das leis mais fundamentais e importantes que regem os circuitos elétricos e eletrônicos.

A Lei de Ohm relaciona corrente, tensão e resistência para um dispositivo linear, de modo que se dois forem conhecidos, o terceiro pode ser calculado.

Com corrente, tensão e resistência sendo três das principais grandezas do circuito, isso significa que a Lei de Ohm também é imensamente importante

A Lei de Ohm é usada em todos os ramos da ciência elétrica e eletrônica, especialmente no projeto de circuitos eletrônicos. É usado para calcular o valor dos resistores necessários nos circuitos e também pode ser usado para determinar a corrente que flui em um circuito onde a tensão pode ser medida facilmente em um resistor conhecido.

A Lei de Ohm é usada em um grande número de cálculos em todas as formas de circuitos elétricos e eletrônicos – na verdade, em qualquer lugar onde a corrente flua. Aqui fornecemos as equações, o triângulo da lei de Ohm como um auxiliar de memória e uma calculadora da Lei de Ohm para quando os valores não são fáceis de calcular.

Descoberta da Lei de Ohm

Existe uma relação matemática que liga corrente, tensão e resistência. Um cientista alemão chamado Georg Ohm realizou muitos experimentos em um esforço para mostrar uma ligação entre os três. Na época em que ele realizava seus experimentos, não havia medidores como os conhecemos hoje.

Embora Georg Ohm soubesse que havia uma relação entre a diferença de potencial, a corrente e as propriedades resistivas de um material, era realmente difícil determinar o que era – embora pareça muito óbvio hoje.

Foi preciso um esforço considerável para Ohm fazer sua primeira tentativa de descobrir a relação, mas logo se provou errado – a resistência interna das baterias que ele usou foi provavelmente a causa.

Então, em sua segunda tentativa, ele conseguiu inventar o que conhecemos hoje como a Lei de Ohm.

Nota sobre Georg Ohm:

Nascido em Erlangen, cerca de 80 quilômetros ao norte de Munique, em 1879, Georg Ohm se tornou uma das pessoas que muito investigou sobre a nova ciência associada à eletricidade, descobrindo a relação entre tensão e corrente em um condutor – esta lei é agora chamada Lei de Ohm, honrando o trabalho que ele fez.

Leia mais sobre Georg Ohm.

O que exatamente é a Lei de Ohm?

A Lei de Ohm descreve a maneira como a corrente flui através de um material quando diferentes níveis de tensão são aplicados. Alguns materiais como fios elétricos apresentam pouca resistência ao fluxo de corrente e esse tipo de material é chamado de condutor. Portanto, se esse condutor for colocado diretamente em uma bateria, por exemplo, muita corrente fluirá.

Em outros casos, outro material pode impedir o fluxo de corrente, mas ainda permitir algum. Em circuitos elétricos, esses componentes costumam ser chamados de resistores. No entanto, outros materiais não permitem praticamente nenhuma corrente e esses materiais são chamados de isoladores.

Com efeito, a Lei de Ohm vincula três parâmetros elétricos básicos, ou seja, tensão ou diferença de potencial, corrente e resistência.

TRÊS GRANDEZAS RELACIONADAS PELA LEI DE OHM
QUANTIDADE	SÍMBOLO	UNIDADES	SÍMBOLO DA UNIDADE
Corrente	I	ampère	A
Tensão	E ou V	volt	V
Resistência	R	ohm	Ω

Para se ter uma primeira ideia do que está acontecendo, é possível comparar a situação elétrica à do fluxo de água em um cano. A tensão é representada pela pressão da água no cano, a corrente é representada pela quantidade de água que passa pelo cano e, por fim, a resistência é o equivalente ao tamanho do cano.

Pode-se imaginar que quanto mais largo o tubo, mais água fluirá. A razão para isso é que é mais fácil passar mais água por um tubo mais largo do que por um mais estreito – o mais estreito apresenta mais resistência ao fluxo de água. Além disso, se houver mais pressão no tubo e, para o mesmo tubo, mais água fluirá.

Ohm determinou que, para materiais normais, dobrar a voltagem dobrava o fluxo de corrente para um determinado componente. Materiais diferentes ou os mesmos materiais com formas diferentes apresentarão diferentes níveis de resistência ao fluxo de corrente.

Definição da Lei de Ohm

A Lei de Ohm afirma que a corrente que flui em um circuito é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada e inversamente proporcional à resistência no circuito.

Em outras palavras, ao dobrar a tensão em um circuito, a corrente também dobrará. No entanto, se a resistência for dobrada, a corrente cairá pela metade.

Nesta relação matemática, a unidade de resistência é medida em Ohms.

Fórmula da Lei de Ohm

A fórmula ou equação da Lei de Ohm é muito direta.

A lei de Ohm pode ser expressa de uma forma matemática:

Onde:
    V = tensão expressa em Volts
    I = corrente expressa em Amps
    R = resistência expressa em Ohms

A fórmula pode ser manipulada para que, se quaisquer duas quantidades forem conhecidas, a terceira possa ser calculada.

Triângulo da lei de Ohm

Para ajudar a lembrar a fórmula é possível usar um triângulo com um lado na horizontal e o pico no topo como uma pirâmide. Isso às vezes é conhecido como o triângulo da lei de Ohm.

No canto superior do triângulo da lei de Ohms está a letra V, no canto esquerdo, a letra I, e no canto inferior direito, R.

Para usar o triângulo, cubra a quantidade desconhecida e, em seguida, calcule-a a partir das outras duas. Se estiverem alinhados, são multiplicados, mas se um estiver em cima do outro, devem ser divididos. Em outras palavras, se a corrente tiver que ser calculada, a tensão é dividida pela resistência, ou seja, V/R e assim por diante.

Se a tensão tiver que ser calculada, ela será encontrada multiplicando a corrente pela resistência, ou seja, I x R.

Exemplo de cálculo da Lei de Ohms

Se uma tensão de 10 volts for colocada em um resistor de 500 ohm, determine a quantidade de corrente que fluirá.

Olhando para o triângulo da Lei de Ohms, a corrente é desconhecida, deixando a tensão e a resistência como valores conhecidos.

Desta forma, a corrente é encontrada dividindo a tensão pela resistência.

Se os valores não forem fáceis de calcular, use a calculadora na parte inferior da página.

Exemplo 2
De maneira semelhante é possível usar a Lei de Ohm para encontrar a resistência se a corrente e a tensão forem conhecidas. Tome, por exemplo, uma tensão de 10 volts e uma corrente de 0,1A. Usando o triângulo da Lei de Ohm, pode-se ver que:

Exemplo 3
Finalmente, a outra combinação é que se a resistência e a corrente são conhecidas, então é possível calcular a tensão esperada através da resistência. Pegue o exemplo de uma distância de 250 Ω que tem uma corrente de 0,1 A passando por ela, então a tensão pode ser calculada conforme abaixo:

Condutores ôhmicos e não ôhmicos

Usando a lei de Ohm, pode-se ver que se a tensão e a corrente fossem traçadas para um resistor fixo ou um comprimento de fio, etc., haveria uma linha reta.

Pode-se ver que dobrar a tensão dobra a corrente que passa pelo elemento de circuito específico.

No gráfico, há duas linhas, uma para uma resistência maior – esta requer mais tensão a ser aplicada para um determinado fluxo de corrente. Consequentemente, este deve ter uma resistência maior. Por outro lado, a curva para a resistência mais baixa mostra um componente que requer uma tensão mais baixa a ser aplicada para uma determinada corrente.

Os componentes que possuem uma linha reta ou linear seguem a lei de Ohms e são conhecidos como condutores ôhmicos. No entanto, nem todos os componentes eletroeletrônicos têm um gráfico de linha reta para tensão e corrente. Por uma variedade de razões, eles podem ter uma característica de tensão/corrente diferente. Esses condutores costumam ser considerados não ôhmicos.

Leia mais sobre . . . . Condutores ôhmicos e não ôhmicos.

A Lei de Ohm é um dos conceitos mais básicos dentro da engenharia elétrica e eletrônica. O conceito de um item ter uma certa resistência que determina a quantidade de corrente que flui através dele para uma certa tensão é a chave para a operação de praticamente todos os circuitos.

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