O que são tensão, corrente e resistência?
Tensão, corrente e resistência são as três grandezas que a Lei de Ohm amarra, e dá pra sentir cada uma antes de escrever qualquer fórmula.
U, em volts
A diferença de pressão que empurra a carga pelo circuito.
I, em ampères
O tanto de carga que passa pelo fio a cada segundo.
R, em ohms
O quanto o material atrapalha a passagem da carga.
Pensa num cano com água: aperta o cano, sobe a resistência, e pra mesma pressão passa menos água. É a mesma coisa no circuito.
A parte difícil da física é que ela é intelectual. Não é mnemônica, de memorização, gravar as formas, não. Por isso a gente começa pelo fenômeno: quando você entende o que cada grandeza faz no circuito, não precisa decorar qual letra é qual, a fórmula vira consequência.
Como isolar V, I ou R na fórmula?
A fórmula responde às três perguntas de uma vez, e você não precisa de triângulo nenhum pra isso.
Quer a tensão? V = I·R. Quer a corrente? Isola o I. Quer a resistência? Divide a tensão pela corrente. É a mesma equação girada, e girar equação é álgebra básica, não decoreba.
O que essas três formas te contam é a física: a corrente é diretamente proporcional à tensão, dobrou V, dobrou I, com R fixo, e inversamente proporcional à resistência, dobrou R, caiu a corrente pela metade, com V fixo. Presta atenção nisso, porque é o coração da lei. Todo mundo tem o mesmo U, a mesma tensão. Vai passar mais corrente onde tiver menos resistência.
Quando você lê a fórmula assim, enxergando o que cada letra faz quando as outras mudam, a conta em prova cai sozinha.
Primeira e segunda Lei: qual a diferença?
Primeira e segunda Lei de Ohm respondem a perguntas diferentes, e trocar uma pela outra é erro comum.
A 1ª Lei é a relação . Essa equação só vale para resistores ômicos, que é, tipo assim, vai aparecer em 99,9% das questões. São os resistores ôhmicos, aqueles em que a corrente é proporcional à tensão.
A 2ª Lei olha pra dentro do resistor e explica de onde vem o valor de R: . A resistência cresce com o comprimento (L) do fio e com a resistividade () do material, e cai quando a área da seção (A) aumenta, fio mais grosso resiste menos.
| Critério | 1ª Lei de Ohm | 2ª Lei de Ohm |
|---|---|---|
| Fórmula | ||
| O que descreve | Como o resistor se comporta no circuito | De onde vem o valor da resistência |
| Quando cai na prova | Quase sempre, na maioria das questões | Quando o enunciado fala de material, comprimento ou espessura do fio |
Resumindo: a 1ª Lei diz como o resistor se comporta no circuito; a 2ª diz por que ele tem a resistência que tem. Na maioria das provas você usa a 1ª.
Condutor ôhmico ou não-ôhmico? O gráfico
O gráfico tensão versus corrente conta na hora se um condutor é ôhmico ou não.
Reta pela origem
A resistência é constante e a inclinação da reta é o valor de R. Quanto mais em pé a reta, maior a resistência.
Uma curva
A resistência muda conforme a tensão, e aí a 1ª Lei não vale ponto a ponto.
Esse é um clássico de ENEM. Ao pesquisar em 2020 um resistor feito de um novo tipo de material, um cientista observou um comportamento mostrado no gráfico tensão versus corrente. E a questão pede pra você extrair a resistência da inclinação. O pulo do gato é lembrar que lê a inclinação, não um ponto solto.
Se você sabe ler esse gráfico, ganha uma questão que a maioria erra por não distinguir reta de curva.
Como Ohm se liga à potência elétrica?
A Lei de Ohm quase nunca vem sozinha na prova: ela vem casada com a potência elétrica.
Potência é corrente elétrica vezes tensão. Isso serve para um resistor, isso serve para uma televisão, isso serve para uma geladeira, isso serve para o diabo a quatro. É , e vale pra qualquer dispositivo elétrico.
A mesma potência, escrita em função do que o problema te dá. A primeira vale pra qualquer aparelho; as outras duas nascem quando você substitui a Lei de Ohm.
Agora entra a sacada: como no resistor , você substitui e ganha duas formas novas, e . São a mesma potência, escritas em função do que o problema te dá.
É por isso que a questão do chuveiro cai tanto. Quando ele troca de 110 para 220 V mantendo a mesma potência, é a resistência que muda, e você só descobre isso amarrando Ohm com potência.
Se você tem só na cabeça e não faz essa ponte, trava exatamente onde o ENEM quer que você trave.
Associação de resistores: série e paralelo
Resistores se associam de dois jeitos, em série e em paralelo, e cada arranjo muda como a corrente e a tensão se distribuem no circuito.
Em série, os resistores ficam em fila: a mesma corrente passa por todos e a tensão se divide entre eles. Quando eu tenho resistores associados em série, o resistor equivalente é obtido pela soma das resistências.
Em paralelo é o contrário: a tensão é a mesma em todos e a corrente é que se divide. O equivalente vem da regra do produto pela soma (pra dois resistores) e sempre dá menor que o menor deles.
| Grandeza | Série | Paralelo |
|---|---|---|
| Corrente | A mesma em todos | Divide entre os ramos |
| Tensão | Divide entre eles | A mesma em todos |
| Resistência equivalente | Soma das resistências | Produto pela soma |
O jeito de resolver o circuito inteiro é reduzir tudo a um resistor equivalente, achar a corrente total com a Lei de Ohm e depois voltar distribuindo tensão e corrente.
Pensa numa caixa de massa 10 kg. Aí eu vou e troco essa massa, essa caixa de 10 kg, por duas de 5, ponho duas de 5 na sua mão. O peso total é o mesmo, é assim que a resistência equivalente resume o circuito.
Circuito em série passo a passo Circuito em paralelo passo a passoQuestões de ENEM sobre Lei de Ohm resolvidas
Aqui a gente resolve junto questão de ENEM de verdade, porque saber a fórmula e acertar na prova são coisas diferentes.
Numa questão clássica de circuito com voltímetro e três resistores, o caminho é sempre o mesmo.
- Ache a resistência equivalente. Se você tem e em série, 2 mais 3 daria , então o circuito equivale a esse aqui, mais simples.
- Use a Lei de Ohm pra achar a corrente. Com a tensão da fonte e o resistor equivalente, te dá a corrente total.
- Calcule a queda de tensão em cada resistor. Voltando ao circuito original, em cada um te dá quanto de tensão cada resistor consome.
O enunciado quase nunca te entrega que é Lei de Ohm, ele esconde a lei dentro de um problema de chuveiro, de gráfico ou de conta de luz. Por isso a gente monta uma lista de ouro sobre eletricidade, só questões do ENEM, resolvidas uma a uma. Quando você vê o mesmo raciocínio se repetir em contextos diferentes, para de errar por não reconhecer a lei disfarçada.
Os erros mais comuns na hora da prova
Os erros de Lei de Ohm na prova quase sempre são os mesmos três, e dá pra blindar você contra eles.
-
01
Achar que a corrente se divide igual num nó em paralelo
Já sei, vai passar 5 amperes lá em cima e 5 amperes embaixo. Divide igual. Não seja ingênuo: a corrente divide na proporção inversa das resistências, e o ramo de menor resistência puxa mais corrente.
Como evitar: olhe a resistência de cada ramo. Caminho mais fácil, mais corrente. -
02
Aplicar a 1ª Lei num condutor não-ôhmico
com R constante só vale pro ôhmico. No não-ôhmico a resistência muda e a relação vira uma curva, não uma reta.
Como evitar: olhe o gráfico. Reta pela origem é ôhmico; curva, não. -
03
Misturar as unidades
Usar tensão em volts e resistência em quilo-ohms sem converter detona a conta no fim.
Como evitar: antes de dividir, deixe tudo em volts, ampères e ohms.
Cada um desses some quando você entende o fenômeno em vez de decorar. Sabendo o que a corrente faz num nó, você nunca mais divide igual no automático.
Perguntas frequentes sobre a Lei de Ohm
O que é a Lei de Ohm?
A Lei de Ohm diz que, num resistor ôhmico, a tensão é igual à corrente vezes a resistência: . U é a queda de tensão no resistor, R é a resistência em ohms e I é a corrente em ampères. É a relação que descreve como a corrente responde à tensão num circuito, e é a equação que mais aparece em questão de circuito.
Qual é a diferença entre a 1ª e a 2ª Lei de Ohm?
A 1ª Lei é e descreve como o resistor ôhmico se comporta no circuito. A 2ª Lei é e explica de onde vem o valor da resistência: ela cresce com o comprimento e a resistividade do material e cai com a área da seção do fio. Uma diz como o resistor se comporta, a outra diz por que ele resiste. Ver a diferença entre a 1ª e a 2ª Lei.
Quem criou a Lei de Ohm?
A lei leva o nome de Georg Simon Ohm, físico alemão que formulou a relação em 1827. O nome homenageia justamente quem descreveu a proporção entre tensão e corrente nos condutores.
A Lei de Ohm vale para qualquer material?
Não. A relação só vale para condutores ôhmicos, aqueles em que a corrente é proporcional à tensão, o que aparece em quase 99,9% das questões de prova. Em condutores não-ôhmicos a resistência muda conforme a tensão, e o gráfico vira uma curva em vez de uma reta. Ver o gráfico tensão versus corrente.
Como usar a Lei de Ohm para calcular a corrente?
Você isola o I na fórmula: . Ou seja, divide a tensão nas pontas do resistor pela resistência dele. Se a tensão está em volts e a resistência em ohms, a corrente sai direto em ampères, só cuide de converter as unidades antes de dividir. Ver como isolar V, I ou R.
A Lei de Ohm cai no ENEM?
Cai, e bastante, quase sempre disfarçada dentro de um problema maior: chuveiro, gráfico tensão versus corrente, conta de luz, circuito com voltímetro. Por isso vale treinar a lista de ouro de questões de eletricidade do ENEM resolvidas passo a passo, pra reconhecer a lei mesmo quando o enunciado não a nomeia. Ver as questões de ENEM resolvidas.