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terça-feira, 19 de fevereiro de 2019

Lei de Ohms

Lei de Ohms

Nascido em Erlangen, a cerca de 80 quilômetros ao Norte de Munique, em 1879, Georg Ohm tornou-se uma das pessoas que investigaram muito sobre a "nova ciência" associada à eletricidade, descobrindo a relação entre voltagem e corrente em um condutor, essa lei hoje é chamada de Lei de Ohm, honrando o trabalho feito por Georg Ohm.
Para os estudantes de Elétrica / Eletrônica, a Lei de Ohm (V = RI) é tão fundamental quanto a equação da Relatividade de Einstein (E = mc²) é para os físicos.

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 os 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 através de uma bateria, por exemplo, muita corrente fluirá.

Em outros casos, outro material pode impedir o fluxo de corrente, mas ainda permitir alguns. Em circuitos elétricos, esses componentes são chamados de resistores. Ainda outros materiais que não deixam praticamente nenhuma corrente fluir, estes materiais são chamados isolantes.

Ohm olhou para o modo como a corrente fluía em vários materiais e ele foi capaz de desenvolver sua lei que agora chamamos de Lei de Ohm.

A fórmula matemática da Lei de Ohm pode ser figurada com a seguinte fórmula:

V = R x I

Onde:
V = É a Tensão expresso em Volts
I  = É a Corrente expresso em Amperes
R = É a Resistência expressa em Ohms

Para se ter um melhor entendimento, podemos fazer uma analogia de uma situação elétrica, com a de um fluxo de água em um tubo. 

A tensão é representada pela pressão da água no tubo, 
A corrente é representada pela quantidade de água que flui através do tubo
A resistência é equivalente ao tamanho do tubo.

Pode-se imaginar que quanto mais largo o tubo, mais água irá fluir. A razão para isto é que é mais fácil para mais água fluir através de um tubo mais largo do que 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 irá fluir.

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

Relação Lei de Ohms

Conhecendo quaisquer dois valores das grandezas Voltagem, Corrente ou Resistência, podemos usar a Lei Ohms para encontrar o terceiro valor que estiver faltando. A lei de Ohms é usado extensivamente em fórmulas e cálculos eletrônicos e elétricos, por isso é "muito importante entender e lembrar com precisão essas fórmulas".

Para encontrar a tensão, (V)


V = R x I
V (volts)
R (Ω)
I (ampères)

Para encontrar a corrente, (I)

I = V ÷ R
I (amperes)
V (volts) 
R (Ω)

Para encontrar a resistência, (R)

R = V ÷ I
R (Ω)
V (volts)
I (amps)

Às vezes é mais fácil lembrar esse relacionamento com a lei Ohms usando imagens. 
A transposição da equação da Lei Ohms padrão do triângulo acima nos fornecerá combinações da mesma equação. 
Aqui as três grandezas de V, R e I; foram sobrepostas em um triângulo, conhecido como: Triângulo da Lei de Ohms. Onde apresenta no desenho do triângulo a tensão no topo, e a corrente e resistência abaixo. Este arranjo representa a posição real de cada quantidade dentro das fórmulas da lei de Ohms. 
Através desses triângulos de Ohms, podemos notar que por exemplo, uma tensão de 1V aplicada a um resistor de fará com que uma corrente de 1A flua, Ex.:
I = V / R
I = 1V/1Ω
I = 1

E quanto maior o valor da resistência, menos corrente fluirá para uma dada tensão aplicada. para fixarmos na nossa cachola, vamos fazer um exemplo de calculo da Lei de Ohms.

Exemplo de cálculo da lei Ohms

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

Olhando para o triângulo da Lei de Ohms, a corrente é o desconhecida, porém temos os valores da tensão e da resistência, então podemos utilizar da maneira sugerida na imagem abaixo.

Usando o triângulo Lei Ohms para um cálculo
Desta forma, a corrente é encontrada dividindo a tensão pela resistência.

I = V/R = 10/500 = 0,02A = 20mA
I = 20mA


E por hoje é só, ficamos por aqui, o meu muito obrigado.

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Fica com Deus

Shalom


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