Resistência Elétrica

A resistência elétrica é a oposição que um material oferece ao fluxo de corrente elétrica. É representada pela letra maiúscula R. A unidade padrão de resistência é o ohm, às vezes escrito como uma palavra, e às vezes simbolizado pela letra grega maiúscula omega: Ω

Quando uma corrente elétrica passa por um componente através do qual existe uma diferença de potencial (ddp) de um volt, a resistência desse componente é de um ohm.

Para calcular a resistência elétrica é utilizada a seguinte fórmula:

Em geral, quando a tensão aplicada é mantida constante, a corrente em um circuito elétrico de corrente direta (DC) é inversamente proporcional à resistência. Se a resistência for dobrada, a corrente é cortada pela metade; Se a resistência for reduzida pela metade, a corrente é dobrada.

Esta regra também é válida para a maioria dos sistemas de corrente alternada de baixa freqüência (AC), como os circuitos de utilidade doméstica. Em alguns circuitos de CA, especialmente em altas frequências, a situação é mais complexa porque alguns componentes desses sistemas podem armazenar e liberar energia, além de dissipá-la ou convertê-la.

Essa animação mostra o fluxo da corrente elétrica num circuito elétrico

A resistência elétrica por unidade de comprimento, área ou volume de uma substância é conhecida como resistividade. As figuras de resistividade são frequentemente especificadas para fio de cobre e alumínio, em ohms por quilômetro.

Oposição à AC, mas não à DC, é uma propriedade conhecida como reatância. Em um circuito alternativo, a resistência e a reatância se combinam vetorialmente para produzir impedância.

A resistência contrasta com a condutância, que é uma medida da facilidade com que a corrente elétrica flui através de uma substância.

A resistência é uma medida da oposição ao fluxo de corrente em um circuito elétrico.

A resistência é medida em ohms, simbolizada pela letra grega omega (O).

Os Ohms são nomeados após Georg Simon Ohm (1784-1854), um físico alemão que estudou a relação entre tensão, corrente e resistência. Ele é creditado pela formulação da Lei de Ohm.

Todos os materiais resistem ao fluxo de corrente em algum grau.

Eles se enquadram em uma das duas grandes categorias:

Condutores: materiais que oferecem pouca resistência onde os elétrons podem se mover facilmente. Exemplos: prata, cobre, ouro e alumínio.

Isolantes: materiais que apresentam alta resistência e restringem o fluxo de elétrons. Exemplos: borracha, papel, vidro, madeira e plástico.

Na Física, o que é Resistência?

Na física, a resistência é uma medida da tendência de um material para resistir ao fluxo de uma corrente elétrica. Depende da natureza do material, da sua espessura e comprimento e da temperatura. A resistência é baixa em substâncias, tais como metais, que são bons condutores e materiais altos, como plástico e borracha, que são isoladores. Quando uma corrente elétrica encontra resistência, parte de sua energia é convertida em calor, e às vezes leve, reduzindo a corrente. Esse fenômeno pode ser um problema, mas também tem muitos usos.

Fatores que afetam a resistência

A resistência elétrica pode ser considerada o inverso da condutividade, e o fator mais importante na condutividade é a composição do material.

Uma corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons, e a resistência é encontrada quando estes tocam átomos. Os metais possuem muitos elétrons soltos que permitem que uma corrente flua facilmente, enquanto os não-metais não.

Os líquidos que contêm íons – por exemplo, uma solução de sal ou sal fundido – também são bons condutores, pois esses átomos e moléculas celulares e eletronicamente permitem que uma corrente flua.

Em um fio ou cabo, a espessura e o comprimento também desempenham um papel. A resistência aumenta com o comprimento, pois há mais átomos para entrar, mas diminui com a espessura, como em um fio mais espesso há mais elétrons disponíveis para carregar a corrente. Também aumenta com o aumento da temperatura. Quanto menor a condutividade de um material, maior a tensão ou força eletromotriz necessária para fazer um fluxo de corrente através dele.

Lei de Ohm

A relação entre resistência, corrente e tensão é conhecida como a lei de Ohm, com o nome do físico alemão Georg Ohm (1789-1854), que é creditado com a descoberta do efeito da composição, comprimento e espessura de um material sobre a quantidade de corrente que irá fluir através de uma dada tensão.

A unidade ohm também é nomeada após ele. A lei, na sua forma usual, afirma que a corrente elétrica é igual à tensão dividida pela resistência. As equações de física normalmente usam letras e símbolos para expressar relacionamentos; A lei de Ohm é normalmente escrita como V = R . I.

Usos

O fato de que a resistência elétrica gera calor é explorado para fornecer aquecimento elétrico para casas e para cozinhar. Placas elétricas, fornos, grelhas e torradeiras dependem desse fenômeno. Da mesma forma, a lâmpada de filamento usa um fio muito fino para gerar luz quando uma corrente flui através dela.

Os dispositivos chamados resistores são usados para reduzir os amplificadores dentro de certos circuitos para proteger os componentes delicados de danos e os fusíveis são usados para proteger o equipamento elétrico de surtos de corrente. Estes consistem em um fio cuja composição, espessura e comprimento são ajustados para produzir um nível de resistência que os faz derreter do calor gerado quando a corrente ultrapassa um certo valor. Isso quebra o circuito e evita que a corrente cause danos. Eles são comumente usados em fichas e vêm em vários tipos, como 3-amp, 5-amp e 13-amp.

Os detectores de mentira dependem do fato de que a condutividade da pele humana é amplamente aumentada pelo suor, que contém compostos iónicos, como o sal. O assunto é ligado a um dispositivo que passa uma pequena corrente na pele e mede seu valor. A idéia é que a mentira aumenta a quantidade de transpiração, o que aumenta a condutividade da pele e resulta em uma corrente maior que flui.

Transmissão de energia

Para que a eletricidade seja transmitida de geradores para casas, é necessário que ele percorra longas distâncias através de linhas de energia. Isso tornaria impraticável as tensões nas quais a eletricidade é inicialmente produzida, já que muita energia seria perdida através da resistência dos cabos. Por esta razão, os transformadores são usados para aumentar grandemente a tensão de transmissão, minimizando a perda de energia. A tensão é reduzida novamente por transformadores próximos das casas a serem fornecidas.

Como é medida a resistência elétrica?

A resistência elétrica é uma força ou material que impede ou resiste o fluxo livre de corrente elétrica. Desde a sua descoberta por George Ohm no século 19, mediu-se em ohms.

A eletricidade é basicamente um fluxo de elétrons. No caso da corrente elétrica, os átomos na estrutura de um material condutor permitem ou impedem o fluxo de elétrons. A má condutividade significa que os átomos estão dispostos de modo a impedir ou resistir esse fluxo.

Resumo

Um elétron que viaja através dos fios e as cargas do circuito externo encontram resistência. A resistência é o obstáculo ao fluxo de carga. Para um elétron, a viagem de terminal para terminal não é uma rota direta. Em vez disso, é um caminho em ziguezague que resulta de inúmeras colisões com átomos fixos dentro do material condutor. Os elétrons encontram resistência – um obstáculo para o movimento deles. Enquanto a diferença de potencial elétrico estabelecida entre os dois terminais incentiva o movimento de carga, é a resistência que o desencoraja. A taxa em que a carga flui do terminal ao terminal é o resultado do efeito combinado dessas duas quantidades.

Variáveis que afetam a resistência elétrica

O fluxo de carga através dos fios é frequentemente comparado ao fluxo de água através dos tubos. A resistência ao fluxo de carga em um circuito elétrico é análoga aos efeitos de fricção entre a água e as superfícies dos tubos, bem como a resistência oferecida pelos obstáculos que estão presentes no seu caminho.

É essa resistência que dificulta o fluxo de água e reduz tanto o seu caudal como a sua velocidade de deriva. Como a resistência ao fluxo de água, a quantidade total de resistência ao fluxo de carga dentro de um fio de um circuito elétrico é afetada por algumas variáveis claramente identificáveis.

Primeiro, o comprimento total dos fios afetará a quantidade de resistência. Quanto maior o fio, mais resistência haverá. Existe uma relação direta entre a quantidade de resistência encontrada pela carga e o comprimento do fio que deve atravessar. Afinal, se a resistência ocorre como resultado de colisões entre portadores de carga e os átomos do fio, então provavelmente haverá mais colisões em um fio mais longo. Mais colisões significam mais resistência.

Em segundo lugar, a área da seção transversal dos fios afetará a quantidade de resistência. Os fios maiores possuem uma maior área de seção transversal. A água fluirá através de um tubo mais largo a uma taxa maior do que fluirá através de um tubo estreito. Isso pode ser atribuído à menor quantidade de resistência que está presente no tubo mais largo.

Da mesma forma, quanto maior o fio, menor será a resistência ao fluxo de carga elétrica. Quando todas as outras variáveis são as mesmas, a carga irá fluir a taxas mais elevadas através de fios mais amplos com maiores áreas de seção transversal do que através de fios mais finos.

Fonte: en-us.fluke.com/whatis.techtarget.com/www.wisegeek.org/www.physicsclassroom.com