Segunda Lei de Ohm: O que é? Fórmula Prática e Aplicação!

Segunda Lei de Ohm: O que é? Fórmula Prática e Aplicação!

Compreenda a 2° Lei de Ohm e suas aplicações práticas na relação entre resistência, resistividade, comprimento e área de seção transversal do material, em circuitos elétricos.

Aqui, no nosso site, estamos comprometidos em fornecer informações de alta qualidade para ajudar nossos leitores a compreenderem conceitos complexos. 

Neste artigo, vamos explorar em detalhes a Segunda Lei de Ohm e como aplicá-la corretamente em circuitos elétricos. Nosso objetivo é fornecer um conteúdo completo e valioso, para que você possa entender plenamente esse importante conceito da física.

Introdução à Segunda Lei de Ohm

A segunda lei de Ohm é uma relação matemática que descreve a resistência elétrica de um material. Ela afirma que a resistência elétrica de um material é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional à sua área de seção transversal. 

Isso significa que o formato do corpo e a composição de um condutor, como fatores microscópios, influência na sua resistência elétrica. A Figura 3 abaixo, ilustra melhor a identificação do comprimento "L" de um condutor, a área da seção "S", de um fio, que será encontrada na fórmula a seguir.

Fig. 2 - Comprimento "L", Seção da Área "S" de um condutor

A resistência, no entanto, também muda dependendo do material do fio e sua resistividade, que é denotado pela letra grega 'rho' (ρ). Ela é o inverso da condutividade (σ) de um material, medida em Ω*m.

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Resistividade Elétrica dos Fios Condutores

A resistividade dos condutores, variam amplamente entre diferentes tipos de cabos e fios, sendo determinante os tipos de materiais que são utilizados. 

A tabela a seguir, apresenta a resistividade de diferentes materiais utilizados na fabricação de fios condutores. Cada material possui uma resistividade única, que influencia na eficiência da transmissão de eletricidade e na quantidade de energia perdida durante o processo. 

É importante considerar essas propriedades ao escolher o material mais adequado para cada aplicação.

Material	Resistividade (Ω.m)
Prata	1,6 x 10⁻⁶
Cobre	1,7 x 10⁻⁶
Alumínio	2,8 x 10⁻⁶
Bronze	6,1 x 10⁻⁶
Aço inoxidável	6,9 x 10⁻⁶
Níquel	6,99 x 10⁻⁶
Quartzo fundido	7,5 x 10¹⁸

A escolha do cobre na produção de fios é explicada não apenas pelo seu custo acessível, mas também pelo seu baixo valor de resistividade. Isso minimiza as perdas de energia durante a transmissão elétrica.

Matematicamente, a segunda lei de Ohm pode ser expressa como ilustrada na Figura 2 abaixo: 

Fig. 2 - Fórmula 2° Lei de Ohm

Estaremos utilizar a expressão dessa maneira:

• R = (ρ * L) / A

Onde:

• R é a resistência elétrica
• ρ é a resistividade do material
• L é o comprimento do material 
• A é a área de seção transversal do material. 

Essa lei é importante para entender como a resistência elétrica de um material pode afetar o fluxo de corrente elétrica em um circuito.

Entendendo a Relação Entre Corrente, Resistência e Tensão

De acordo com a Lei de Ohm, a corrente elétrica (I) que flui em um condutor é diretamente proporcional à tensão (V) aplicada e inversamente proporcional à resistência elétrica (R) do condutor.

Essa relação pode ser expressa pela fórmula matemática:

  V(Tensão) --> I(Corrente)
  I(Corrente) --> R(Resistência)

Essa fórmula é conhecida como a Lei de Ohm e pode ser escrita da seguinte forma:

• I = V / R

Onde:

• I é a corrente elétrica em ampères (A)
• V é a tensão aplicada em volts (V)
• R é a resistência elétrica em ohm (Ω)

Onde são utilizadas a Segunda Lei de Ohm?

A Segunda Lei de Ohm pode ser aplicada em uma ampla variedade de situações relacionadas à eletrônica, eletricidade e aos circuitos eletrônicos e instalações elétricas. Aqui estão algumas áreas em que essa lei é frequentemente aplicada:

Projeto de circuitos elétricos

A Segunda Lei de Ohm é fundamental no projeto de circuitos elétricos. Ela permite que os engenheiros calculem corretamente a corrente elétrica, a tensão e a resistência necessárias para o funcionamento adequado de um circuito.

Eletrônica

Na eletrônica, a Segunda Lei de Ohm é amplamente aplicada no projeto e análise de componentes eletrônicos, como resistores, capacitores e indutores. Ela ajuda a determinar os valores adequados desses componentes para garantir um desempenho correto dos circuitos.

Instalações elétricas

A Segunda lei de Ohm é aplicada na instalação e dimensionamento de sistemas elétricos em residências, edifícios comerciais e industriais. Ela auxilia na determinação dos tamanhos corretos dos condutores e na escolha dos dispositivos de proteção, como disjuntores e fusíveis.

Telecomunicações

A Segunda Lei de Ohm é utilizada na transmissão de sinais em sistemas de telecomunicações. Ela permite calcular a corrente e a tensão em cabos e linhas de transmissão, garantindo uma comunicação eficiente e confiável.

Energia renovável

A aplicação da Segunda Lei de Ohm é essencial na geração e distribuição de energia a partir de fontes renováveis, como energia solar e eólica. Ela é utilizada para dimensionar os componentes do sistema, como painéis solares, turbinas eólicas e cabos de transmissão.

Esses são apenas alguns exemplos das áreas em que a Segunda Lei de Ohm é aplicada. Essa lei é uma ferramenta fundamental para entender e analisar o comportamento da corrente elétrica em circuitos e sistemas elétricos, sendo amplamente utilizada em diversas aplicações da eletricidade.

Exemplo Prático da Aplicação da Segunda Lei de Ohm

Agora que entendemos a base teórica, vamos aplicar a Segunda Lei de Ohm em um exemplo simples para ajudar na sua compreensão.

Exemplo:

Um fio de cobre tem comprimento de 2 metros e área transversal de 0,4 mm². Se a resistividade do cobre é 1,72 x 10^-8 Ωm, qual é a resistência do fio?

Precisamos encontrar a resistência usando a fórmula da Segunda Lei de Ohm:

• R = (ρ x L) / A

Onde:

• R é a resistência elétrica
• ρ (rho) é a resistividade do material (no caso do cobre, 1,72 x 10^-8 Ωm)
• L é o comprimento do fio (no caso, 2 metros)
• A é a área transversal do fio (no caso, 0,4 mm² = 4 x 10^-7 m²)

Substituindo os valores na fórmula, temos:

• R = (1,72 x 10^-8 Ωm x 2 m) / (4 x 10^-7 m²) 
• R = 8,6 x 10^-2 Ω 
• R = 0,086 Ω

Portanto, a resistência elétrica do fio de cobre é de: 0,086 Ω.

Esse exemplo ilustra como a Segunda Lei de Ohm pode ser aplicada para calcular a resistência elétrica de um condutor com base em sua resistividade, comprimento e área transversal. 

Essa informação é fundamental para projetar circuitos elétricos, executar instalação elétrica, e garantir um funcionamento adequado dos mesmos.

A Importância da Segunda Lei de Ohm

A Segunda Lei de Ohm é uma ferramenta fundamental na análise e no projeto de circuitos elétricos. Ela permite que os engenheiros e eletricistas calculem corretamente a corrente elétrica em um circuito, com base na tensão e na resistência presentes.

Ao compreender e aplicar corretamente essa lei, podemos garantir a segurança e o bom funcionamento de dispositivos elétricos e circuitos mais complexos. Além disso, a Segunda Lei de Ohm é essencial para o estudo da eletricidade e para o avanço de tecnologias em diversas áreas, como eletrônica, telecomunicações e energia renovável.

Conclusão

Neste artigo, exploramos em detalhes a Segunda Lei de Ohm, uma das leis fundamentais da eletricidade. Aprendemos como a corrente elétrica, a resistência e a tensão estão interligadas e como podemos aplicar essa lei em um circuito elétrico simples.

A compreensão da Segunda Lei de Ohm é essencial para qualquer pessoa que trabalhe com eletricidade ou queira aprofundar seus conhecimentos nessa área. Ao aplicar corretamente essa lei, podemos projetar e analisar circuitos elétricos de maneira mais precisa e eficiente.

Esperamos que este artigo tenha sido útil e que você agora tenha uma compreensão mais clara sobre a aplicação da Segunda Lei de Ohm. Continue explorando nosso site para obter mais informações valiosas sobre física e outros temas relacionados.

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