Introdução

No módulo 1 deste disciplina foram apresentados os conceitos básicos como corrente, tensão e potência em um circuito elétrico. Determinar de forma efetiva os valores dessas variáveis em dado circuito requer a interpretação de algumas leis fundamentais que regem os circuitos elétricos, como a lei de Ohm e as leis de Kirchhoff.

Neste módulo, além dessas leis, discutiremos algumas técnicas normalmente aplicadas no projeto e análise de circuitos. Entre tais técnicas temos a associação de resistores em série ou em paralelo, divisão de tensão, divisão de corrente.

Lei de Ohm

Os materiais geralmente possuem um comportamento característico de resistir ao fluxo de carga elétrica. Essa propriedade física, ou habilidade, é conhecida como resistência e é representada pelo símbolo R. A resistência de qualquer material com uma área da seção transversal (A) uniforme depende de A e de seu comprimento L, conforme mostrado na Figura 1a.

Figura 1. (a) Resistor; (b) símbolo de resistência usado em circuitos. Fonte: Alexander; Sadiku, 2013.

Podemos representar a resistência (conforme medição em laboratório), na forma matemática a seguir,

Equação 1:

onde ρ é conhecida como resistividade do material em ohms-metro. Bons condutores, como cobre e alumínio, possuem baixa resistividade, enquanto isolantes, como mica e papel, têm alta resistência.

O elemento de circuito usado para modelar o comportamento da resistência à corrente de um material é o resistor. Para construir os circuitos, os resistores normalmente são feitos de folhas metálicas e compostos de carbono.

O símbolo de resistor é mostrado na Figura 1b, onde R significa a resistência do resistor, e ele é o elemento passivo mais simples.

Acredita-se a Georg Simon Ohm (1787-1854), físico alemão, a descoberta da relação entre corrente e tensão para um resistor. Essa relação é conhecida como lei de Ohm.

A lei de Ohm afirma que a tensão v em um resistor é diretamente proporcional à corrente i através dele. Ela permite calcularmos importantes grandezas físicas, como a tensão, corrente e a resistência elétrica dos mais diversos elementos presentes em um circuito.

Ohm definiu a constante de proporcionalidade para um resistor como a resistência R, que na Equação (1) é medida na unidade de ohms, designada Ω. Portanto,

Equação 2:

A resistência R de um elemento representa sua capacidade de resistir ao fluxo de corrente elétrica; sendo medida em ohms (Ω).

Considerando a Equação (1), podemos deduzir que: