Básico da Lei de Ohm

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Conceitos fundamentais, grandezas e fórmulas da Lei de Ohm para estudantes de física.

50 cartões Português Nível: Ensino fundamental e médio Eletricidade e magnetismo Publicado
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Primeira Lei de Ohm
A diferença de potencial entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o atravessa. Fórmula: V = R * I.
Tensão Elétrica (DDP)
Diferença de potencial elétrico entre dois pontos, que força a movimentação dos elétrons. Fórmula: V = R * I ou V = P / I. Unidade: Volt (V).
Corrente Elétrica (I)
Fluxo ordenado de cargas elétricas que atravessa a seção transversal de um condutor por unidade de tempo. Fórmula: I = V / R ou I = Q / Delta t. Unidade: Ampère (A).
Resistência Elétrica (R)
Oposição oferecida por um material à passagem de corrente elétrica. Fórmula: R = V / I. Unidade: Ohm (Ω).
Segunda Lei de Ohm
A resistência depende do comprimento, da área da seção e do material condutor. Fórmula: R = (rho * L) / A.
Resistividade Elétrica (rho)
Propriedade intrínseca do material de resistir ao fluxo de cargas elétricas. Fórmula: rho = (R * A) / L. Unidade: Ohm-metro (Ω·m).
Condutância Elétrica (G)
Facilidade com que a corrente flui por um material condutor, sendo o inverso da resistência. Fórmula: G = 1 / R. Unidade: Siemens (S).
Condutividade Elétrica (sigma)
Capacidade intrínseca de um material conduzir corrente, inversa da resistividade. Fórmula: sigma = 1 / rho. Unidade: Siemens por metro (S/m).
Potência Elétrica Ativa (P) - relação básica
Taxa de conversão de energia elétrica em outra forma de energia por unidade de tempo. Fórmula: P = V * I. Unidade: Watt (W).
Potência Dissipada em função de R e I
Taxa na qual a energia elétrica é convertida em calor através de um resistor. Fórmula: P = R * I^2.
Potência Dissipada em função de V e R
Expressão da potência elétrica dissipada calculada a partir da ddp aplicada sobre o resistor. Fórmula: P = V^2 / R.
Efeito Joule
Fenômeno físico em que a passagem de corrente elétrica gera aquecimento em um condutor. Fórmula: E = R * I^2 * Delta t.
Energia Elétrica Consumida (E)
Quantidade total de trabalho elétrico realizado em um intervalo de tempo. Fórmula: E = P * Delta t. Unidades comuns: Joule (J) ou Quilowatt-hora (kWh).
Resistores em Série - Resistência Equivalente
Soma linear direta das resistências de todos os componentes associados no mesmo ramo elétrico. Fórmula: Req = R1 + R2 + ... + Rn.
Resistores em Paralelo - Resistência Equivalente Geral
O inverso da resistência equivalente é igual à soma dos inversos das resistências individuais. Fórmula: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn.
Resistores em Paralelo - Dois Resistores
Regra prática de cálculo rápido dividindo o produto das resistências pela sua respectiva soma. Fórmula: Req = (R1 * R2) / (R1 + R2).
Resistores Idênticos em Paralelo
Cálculo simplificado obtido pela divisão do valor de um resistor pelo número total de resistores iguais. Fórmula: Req = R / n.
Corrente em Circuito em Série
A corrente é estritamente a mesma através de todos os componentes conectados consecutivamente. Expressão: I_total = I1 = I2 = ... = In.
Tensão em Circuito em Paralelo
A diferença de potencial aplicada sobre cada ramificação paralela é exatamente a mesma. Expressão: V_total = V1 = V2 = ... = Vn.
Divisor de Tensão
Cálculo da queda de tensão em um resistor específico pertencente a um circuito série. Fórmula: Vx = V_total * (Rx / Req).
Divisor de Corrente (Dois ramos)
Determinação da corrente em um ramo paralelo multiplicando pela resistência do ramo oposto. Fórmula: I1 = I_total * (R2 / (R1 + R2)).
Coeficiente de Temperatura da Resistência (alpha)
Taxa de variação fracionária da resistência de um material elétrico por grau de temperatura. Fórmula: R(T) = R0 * (1 + alpha * Delta T).
Resistor Ôhmico
Elemento condutor cuja resistência permanece constante independentemente da tensão aplicada, gerando gráfico V x I linear.
Resistor Não Ôhmico
Elemento elétrico cuja resistência varia conforme a tensão ou temperatura aumentam, gerando curva não linear no gráfico V x I.
Densidade de Corrente Elétrica (J)
Quantidade de corrente que flui perpendicularmente por unidade de área de condutor. Fórmula: J = I / A. Unidade: A/m^2.
Forma Microscópica da Lei de Ohm
Relação vetorial direta entre densidade de corrente, condutividade e campo elétrico aplicado. Fórmula: J = sigma * E.
Campo Elétrico em Condutor Uniforme (E)
Gradiente de potencial elétrico distribuído uniformemente ao longo do comprimento de um fio. Fórmula: E = V / L. Unidade: V/m.
Primeira Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós)
Princípio da conservação de carga elétrica estipulando que a soma das correntes que entram em um nó é zero. Fórmula: Soma(I_in) = Soma(I_out).
Segunda Lei de Kirchhoff (Lei das Malhas)
Princípio da conservação da energia estabelecendo que a soma algébrica das diferenças de potencial numa malha fechada é zero. Fórmula: Soma(V) = 0.
Força Eletromotriz (FEM ou epsilon)
Energia total por unidade de carga fornecida por uma fonte ativa a um circuito fechado. Fórmula: epsilon = V_terminal + r * I.
Resistência Interna de Gerador (r)
Oposição interna ao fluxo de corrente dentro da própria fonte primária. Fórmula de queda interna: V_int = r * I.
Equação do Gerador Real
Tensão útil entregue aos terminais de um gerador elétrico real em função da corrente. Fórmula: V = epsilon - r * I.
Corrente de Curto-Circuito (Icc)
Corrente teórica máxima gerada quando os terminais de uma fonte são ligados por condutor ideal. Fórmula: Icc = epsilon / r.
Rendimento do Gerador (eta)
Razão percentual entre a potência elétrica útil fornecida e a potência elétrica total produzida. Fórmula: eta = V / epsilon = P_util / P_total.
Equação do Receptor Real
Tensão consumida por um receptor contraeletromotriz real dissipando calor interno. Fórmula: V = epsilon_linha + r_linha * I.
Lei de Pouillet
Cálculo da corrente total circulando em um circuito simples de malha única contendo fontes e cargas. Fórmula: I = Soma(FEM) / (Soma(R) + Soma(r)).
Carga Elétrica Total (Q)
Quantidade acumulada de carga líquida conduzida por uma corrente estável durante certo tempo. Fórmula: Q = I * Delta t. Unidade: Coulomb (C).
Velocidade de Deriva dos Elétrons (vd)
Velocidade média com que portadores de carga se movem através de um condutor submetido a campo elétrico. Fórmula: I = n * q * A * vd.
Teorema da Máxima Transferência de Potência
Condição em que uma fonte transfere a máxima potência a uma carga resistiva externa. Condição: R_carga = r_fonte.
Potência Máxima Fornecida à Carga
Valor da potência útil máxima transferida quando a resistência da carga é casada com a interna. Fórmula: P_max = (epsilon^2) / (4 * r).
Resistência de Fio Circular
Aplicação da 2ª Lei de Ohm usando o raio ou diâmetro para o cálculo da seção reta do fio. Fórmula: R = (rho * L) / (pi * r^2).
Quilowatt-hora (kWh)
Unidade prática de medição de energia elétrica comercial consumida ao longo do tempo. Equivalência: 1 kWh = 1000 W * 3600 s = 3,6 * 10^6 J.
Condutores Ideais
Condutores hipotéticos cuja resistência elétrica é nula (R = 0), não gerando queda de tensão (V = 0).
Isolantes Ideais
Materiais que oferecem resistência infinitamente grande (R -> infinito), impedindo a circulação de corrente (I = 0).
Circuito Aberto
Situação em que a malha elétrica é interrompida, resultando em resistência infinita e corrente nula. Fórmula: I = 0, V = epsilon.
Curto-Circuito
Conexão direta de resistência nula entre dois nós elétricos de potenciais distintos. Fórmula: R -> 0, V = 0, I -> Icc.
Resistência Elétrica em função de Massa e Densidade
Expressão da resistência associando propriedades geométricas, densidade volumétrica (d) e massa (m). Fórmula: R = (rho * d * L^2) / m.
Tensão Eficaz (Vrms) em Corrente Alternada
Valor quadrático médio de tensão alternada que produz o mesmo efeito térmico da corrente contínua. Fórmula: Vrms = V_pico / raiz(2).
Primeira Lei de Ohm em Corrente Alternada
Relação de amplitude ou fasores entre tensão, corrente e a impedância elétrica total. Fórmula: V = Z * I.
Impedância de um Resistor Puro (Z_R)
Oposição oferecida por um componente puramente resistivo em regime alternado senoidal. Expressão: Z = R (ângulo de fase zero).