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Primeira Lei de Ohm

Oi pessoal tudo bem a gente voltou para mais uma aula de eletrodinâmica e dentro da eletrodinâmica um dos assuntos mais cobrados é o assunto de hoje que é a primeira lei de oh tá certo Vamos lá então vamos começar para a gente começar falando da primeira lei de homem eu vou colocar para vocês ali um resistor e vou ligar esse resistor numa bateria numa fonte de tensão pelo que a gente aprendeu esse lado é o Polo positivo o outro lado é o polo negativo e o fato de eu ter uma fonte de tensão e um circuito fechado que é condutor de eletricidade vai fazer com que passe nesse circuito uma corrente elétrica e tudo bem como daqui a pouco eu vou representar outro circuito para vocês eu vou chamar essa corrente de íon pra gente diferenciar agora olha só eu vou fazer o seguinte eu vou pegar esse resistor aqui e vou dar um valor para vocês vamos supor que a resistência elétrica dele é igual a cinco tudo bem E aí vamos supor que eu liguei nesse resistor uma bateria que fornece uma tensão de 10 volts Então vamos anotar aqui que é a ddp é igual a 10 volts tudo bem E aí com base nesse valor de tensão e no valor da resistência elétrica vamos calcular a corrente que está passando por aqui daí de repente você vai me dizer procure mais como é que eu vou fazer isso lembra que a gente viu a equação de resistência elétrica onde R era dado por V dividido por I Então eu tenho o valor da residência elétrica que é 5 ohms tenho atenção a ddp que vale 10 volts e quer achar o valor da corrente que que eu vou fazer aqui olha só eu vou trazer a corrente lá para cima multiplicando e a resistência Aqui para baixo dividindo E aí vai ficar para gente que a corrente elétrica aí é igual a 10 dividido por cinco com isso a gente chega que o valor da corrente elétrica é igual a 2 amperes vou destacar para vocês aqui o valor da corrente que a gente achou agora isso que a primeira lei de não eu vou te mostrar um outro circuito para depois a gente chegar na conclusão do que que é a primeira Lei de Ohm então A ideia é a seguinte eu vou colocar para vocês aqui o mesmo resistor ou seja ele tem a mesma resistência elétrica que o outro tinha R é igual a 5 homens tudo bem E vou ligar nesse resistor um circuito com dois geradores duas baterias iguais anterior então eu vou dizer para você o seguinte que aqui eu tenho uma bateria de 10 volts e aqui eu tenho uma bateria de 10 volts a gente vai aprender mais para frente nas nossas aulas e quando a gente liga o Polo positivo de uma bateria no negativo da outra a gente vai ter uma tensão total que é a soma das tensões Então nesse caso eu vou ter uma tensão de 20 volts tudo bem E claro por enquanto a gente está falando de pilha de bateria de gerador ideal depois a gente estuda isso bem detalhado Tá bom agora de novo como a gente fez antes eu tenho aqui então os nossos geradores eu vou dizer que esse é o lado do Polo positivo que tá ligado no circuito e esse é o lado do polo negativo que tá ligado no circuito E aí a gente sabe que se eu tenho o gerador tem um circuito fechado vai ter corrente elétrica passando a gente sabe que o sentido da corrente elétrica é sempre do Polo positivo para o polo negativo por isso que eu coloquei esse sentido que você tá vendo ali bom eu tenho uma corrente elétrica aí passando aqui e para diferenciar os dois circuitos eu vou chamar de I2 e quero calcular com vocês o valor dessa corrente 2 para isso a gente vai usar de novo a equação de resistência elétrica que é igual a v dividido por I Então vamos calcular corrente agora a gente sabe o valor da Resistência que é 5 ohms addp é 20 volts dividido pelo valor da corrente que eu quero achar agora que que eu vou fazer eu vou trazer esse 5 Aqui para baixo dividindo e a corrente lá para cima multiplicando então vai ficar para gente que a corrente elétrica aí é igual a 20 / 5 e aí a gente chega aqui a corrente elétrica nesse caso vai dar 20 / 5 quatro amperes então a gente achou aqui o valor da corrente e 2 que vale 4 amperes vamos fazer o seguinte vamos anotar bem direitinho assim ó que essa primeira é aí 1 e que essa segunda é aí 2 agora eu queria comparar com vocês as respostas Olha só no primeiro caso eu apliquei uma tensão de 10 volts numa resistência elétrica de 5 anos e a corrente deu 2 amperes agora o que que eu fiz no segundo caso eu peguei o mesmo resistor e apliquei uma tensão que é o dobro olha o que aconteceu com a corrente ela ficou o dobro da anterior então basicamente eu posso dizer o que que o valor da resistência elétrica é o mesmo ou seja esse resistor é um resistor de resistência elétrica constante E aí nesse caso se eu dobro atenção a corrente também dobra e assim por diante ou seja seu atenção a corrente também vai triplicar se eu transformar essa tensão numa tensão mil vezes maior a corrente também vai ficar mil vezes maior mas isso só vale para uma situação Aonde a resistência elétrica permanece constante Então a primeira lei de homem fala isso pra gente vamos fazer o seguinte vamos anotar essa definição bem certinho eu vou escrever para vocês então o seguinte tá que a primeira lei de homem fala para a gente aqui mantendo-se a temperatura de um resistor constante a diferença de potencial aplicada nos seus extremos é diretamente proporcional a corrente que o percorre em outras palavras pessoal A ideia é a seguinte a gente sabe que R é igual a v sobre ele se a gente escrever que vê é igual a r vezes Z e A única coisa que eu fiz aqui foi o que foi trazer essa corrente lá para o outro lado multiplicando a primeira lei de homem fala para a gente o seguinte que um resistor é chamado de resistor ômico quando se eu dobrar atenção aplicada a corrente também dobra seu triplicar a atenção a corrente aplica ou seja eles são diretamente proporcionais mas isso só vai acontecer no caso que na situação Aonde a resistência elétrica permanece e constante então se a questão perguntar para você sobre um resistor se ele é um resistor ôhmico ou não ele vai ser um resistorômico se o valor da resistência elétrica permanecer constante tudo bem e detalhe vamos destacar um detalhezinho que eu falei para vocês quando eu li a definição da primeira lei de homem aqui eu falei o seguinte olha só mantendo-se a temperatura de um resistor constante Poxa eu quero mas qual a interferência da temperatura a gente vai fazer o seguinte na próxima aula a gente vai conversar sobre a Segunda Lei de homem e aí a gente vai definir bem certinho a interferência que eu tenho da resistência elétrica tudo bem agora vamos dar uma olhada como é que fica a representação gráfica então de um resistor ôhmico do resistor que obedece a primeira lei de homem Eu tenho um circuito ali onde eu tenho uma bateria aplicando uma atenção uma diferença de potencial vou ter corrente elétrica passando pelo circuito e sei uma informação importante que a resistência elétrica desse resistor é constante tudo bem bom eu quero representar com vocês o gráfico tensão por corrente que é um gráfico que aparece bastante para gente olha só se a gente escrever aquela expressão ver igual a r vezes Z O que que a gente sabe primeira informação a resistência elétrica é constante então eu posso dizer para você o que que se por acaso eu não aplico tensão nenhuma não vai passar corrente do circuito por isso a gente sabe que o nosso gráfico vai Obrigatoriamente começar na origem e agora a gente sabe uma outra informação também considerando que a resistência é constante se eu dobrar corrente a tensão também dobra seu triplicar a corrente atenção também triplica ou seja são duas grandezas diretamente proporcionais a relação entre elas é linear e aí quando eu tenho duas grandezas diretamente proporcionais o gráfico é pra gente uma reta crescente tudo bem detalhe importante né se a gente quiser fazer uma relação lá com as aulas do Ferreto a gente pode dizer o seguinte que V igual a r vezes Z o v dá uma olhada lá no gráfico o v tá no lugar do eixo Y o r a gente acabou de falar que o r é uma constante a gente pode usar uma letrinha a para representar essa constante lá no gráfico dá uma olhadinha que ele tá no lugar do eixo X aqui eu não sou mais nada então eu posso dizer para você o seguinte que é y = a X + B seria o equivalente para a gente é uma função de primeiro grau e detalhe como a gente não tá somando nada aqui no R vezes Z seria para gente uma função de primeiro grau aonde o B vale zero tudo bem e aí o que que vocês estudam lá nas aulas do Ferreto que numa função de primeiro grau o gráfico é uma reta tudo bem mas eu te expliquei isso de outra maneira para que você não dependência de já ter assistido essas aulas de função de primeiro grau Tudo bem então vamos usar isso que a gente já conversou para resolver um exercício o gráfico representa a curva característica tensão corrente para um determinado resistor daí você tem ali como a gente acabou de ver tensão e corrente nos dois eixos isso eu só queria que antes da gente ver o exercício pede que você desce uma olhada para mim bem certinho lá nos eixos por exemplo a ver atenção e outro ventre parentes está dizendo para a gente que essa atenção tá sendo a medida em volte tudo bem agora dá uma olhada lá no eixo horizontal onde a gente tem a corrente elétrica eu tenho ali entre parentes ma o a o a maiúsculo é Ampére como a gente já aprendeu agora esse mzinho é um prefixo então ele não é a unidade esse prefixo quer dizer pra gente ali que a gente tem um 10 na menos 3 tudo bem Da mesma forma que milímetro é o milímetro então ele é um Mili Ampere Tudo bem então é bem importante a gente ficar atento antes de sair resolvendo conta ao que a gente tem nos eixos e não só aqui na parte da eletricidade na física de uma forma geral a gente tem que ficar muito atento com o que a gente tem nos eixos e quais são as unidades que a gente tem ali tá bom seguindo Então pessoal em relação ao resistor é correto afirmar ele vai fazer várias perguntinhas se ele é homem ou não é homem e vai dizer para gente descobrir o valor da resistência elétrica Então vamos lá vamos pegar o nosso gráfico e vamos calcular o valor da resistência elétrica a gente sabe que R é igual a v Tudo bem então a gente tem que resistência elétrica R é igual a diferença de potencial a gente vai pegar um valor lá do gráfico a diferença de potencial tá no eixo Y eixo vertical e eu vou anotar para vocês o valor que eu consigo ler com bastante facilidade aqui ó 1,5 volts Tudo bem então vamos lá vamos anotar ali 1,5 volts agora dividido pela corrente elétrica a corrente que equivale a 1,5 volts é essa que tá aqui ó seis Eu só não posso esquecer do que a gente conversou agora um pouquinho dos miliamperes tudo bem Lembrando que o Mili é para a gente 10 né menos três Tudo bem então vou anotar para vocês aqui ó 6 x 10 não menos três seguindo Então pessoal vamos calcular essa resistência elétrica a gente tem ali 1,5 ele tá dividido por 6 vezes 10 na -3 agora olha o que eu vou fazer com vocês Esse 10 -3 o ferrite ensina para vocês que quando a gente está dividindo um valor por uma potência de 10 a gente pode escrever essa potência de 10 lá no andar de cima só trocando o sinal da potência então ao invés de 10 na menos 3 aqui em cima ela vira 10 na 3 Tá certo e aí o r fica igual a 1,5 x 10 na 3 a gente sabe que 10 na 3 é mil Então vai ficar para gente 1,5 x 1000 vai dar e 500 dividido por 6 e a gente vai chegar que a resistência elétrica é igual a 1.500 dividido por 6 dá 250 detalhe observa as respostas pelo menos as duas primeiras que estão aparecendo ali na tela que a resposta tá em notação científica o que que é notação científica você escrever o mesmo número deixando uma casa só à esquerda da vírgula que não seja zero então o 250 vai ficar para gente 2,5 só que assim né a vírgula Originalmente seria aqui ó depois do 250 agora ela veio para depois do dois então 250 é a mesma coisa que 2,5 vezes 10 ao quadrado tudo bem Então essa é a resposta que a gente estava procurando vamos dar uma olhada lá nas duas primeiras alternativas a primeira tá perguntando se é 4,5 x 10 ao quadrado tá errada a segunda até perguntando se é 1,8 vezes 10 ao quadrado também tá errada vamos dar uma olhada nas próximas alternativas a letra C tá perguntando pra gente se é 2,5 x 10 ao quadrado bom essa informação aqui tá perfeita agora vamos ver o que ele fala lá no comecinho da frase ele fala assim ó é único e sua residência Vale Aquele número que tá ali vamos dar uma olhada no gráfico O que que a gente percebe ali olha só é uma reta você é uma reta quer dizer o quê quer dizer para a gente que a gente teria uma proporção Ou seja que eu posso dizer que tensão e corrente são diretamente proporcionais Então a nossa resposta é a letra c agora eu quero falar com vocês da situação contrária de quando eu tenho um resistor não homem ou seja um resistor que não obedece a primeira lei de homem a ideia seguinte Olha só então eu tenho um resistor ali e tem um gerador ligado a esse resistor então A ideia é a seguinte olha só eu tô aplicando uma tensão porque eu tenho gerador a gente tem no gerador desse lado Polo positivo e desse lado polo negativo o que vai fazer para gente com que passe uma corrente elétrica ali tudo bem agora A ideia é a seguinte daquela relação V igual a r vezes z ou R = v/ tanto faz a gente sabe que se o resistor é constante quando eu dobro a atenção a corrente também dobra mas nesse caso eu teria ali um resistor ôhmico só que agora a gente vai falar sobre o resistor não ômico o retorno é um homem é aquele resistor aonde o valor da resistência elétrica varia tudo bem ou seja nessa situação de resistência elétrica variável o que vai acontecer é que se eu dobrar a atenção a corrente não vai ser exatamente o dobro ela vai ser outro valor diferente do que era porém não vai ser o dobro então eles não são diretamente proporcionais tudo bem ou seja não crescem na mesma proporção é claro que a gente pode dizer que quanto maior atenção que eu aplico mora corrente que vai passar Sem dúvida essa equação é válida para o resistor não ômico a gente nem discute isso Porém quando um Dobra o outro não vai dobrar quando não triplica o outro não vai triplicar por isso que eu não posso dizer que são diretamente proporcionais tudo bem E aí se eu for representar um gráfico de tensão em função da corrente eu vou representar um gráfico que não é mais uma reta seria um gráfico por exemplo como esse que tá aqui ou por exemplo como esse que tá aqui nos dois gráficos eu tenho o início na também E por que que o início dos gráficos é na origem é porque se eu não aplicar tensão nenhuma não vai passar corrente no circuito tudo bem agora pelo fato de não serem retas eu tenho resistência elétrica variável e detalhe a gente consegue descobrir se tomar um pouquinho mais de cuidado o que que tá acontecendo em cada um deles se o valor da Resistência tá aumentando ou tá diminuindo tudo bem acolha mas como que a gente faz isso vamos lá pessoal que é uma análise um pouco mais delicada agora a gente tem como descobrir em cada um dos casos já que a resistência elétrica varia se ela tá aumentando ou diminuindo a gente vai ter que aprofundar um pouquinho nosso conhecimento mas vamos lá a gente sabe a equação que é igual a v sobre no primeiro gráfico O que que a gente nota ali que conforme a gente vai seguindo o gráfico a inclinação dele tá se aproximando mais do eixo da atenção Tudo bem então eu posso dizer para vocês o que há que quanto maior atenção maior é a resistência para uma determinada corrente certo então o que que eu vou te dizer que como ele está se aproximando do eixo da atenção eu posso dizer que conforme a atenção aumenta a resistência elétrica Aumenta também então vai anotar para vocês aqui que o r tá aumentando nesse gráfico o valor de R aumenta agora no gráfico de baixo o que que acontece eu vou anotar de novo para vocês a equação de resistência elétrica que é igual a v dividido por I Agora se a gente acompanhar o gráfico a gente vai ver o que acontece com a inclinação dele percebe que a inclinação do gráfico está se aproximando do eixo da corrente agora vamos dar uma olhadinha lá na equação O que que a gente nota que quanto maior for a corrente para uma determinada atenção é porque menor é resistência ou seja Olha lá conforme a corrente tá aumentando o que que tá acontecendo com o valor da Resistência tá diminuindo então eu vou dizer para vocês que nesse segundo gráfico o valor de R é diminui tudo bem essa conclusão para o primeiro gráfico e essa outra conclusão aqui para o segundo gráfico são muito importantes e você vai fazer uma grande diferença para tua concorrência Se você souber fazer essa análise Tudo bem então vamos usar tudo isso que a gente aprendeu para resolver mais um exercício vamos lá exercício 2 dados os gráficos a seguir assinale aqueles que podem representar resistência ôhmica a uma mesma temperatura primeira coisa que a gente precisa para fazer esse exercício é saber bem direitinho quando que eu tenho uma resistência ôhmica Lembrando que a gente aprendeu que Resistência ôhmica é aquela resistência elétrica que permanece constante tudo bem bom eu quero que você cuide muito para não cair em pegadinhas a primeira coisa que a gente vai olhar é o que a gente tem no eixo de cada gráfico Então vamos começar lá com o item 01 no item 01 eu tenho tensão por corrente e aí a gente tem ali olha só é uma reta crescente Lembrando que a gente sabe que ver é igual a r vezes Z e a situação onde eu tenho resistência elétrica constante quer dizer pra gente que quando a tensão Dobra a corrente dobra quando a tensão triplica a corrente triplica e assim por diante e esse caso é o caso onde o comportamento deles é linear Ou seja é quando eu tenho um gráfico que compara essas duas grandezas através de uma reta crescente tudo bem que é exatamente o que a gente tem lá no item Então já vamos anotar aqui do lado 01 porque é uma questão somatória e depois no Gabarito a gente tem que marcar a soma dos itens corretos tudo bem E tem o 01 então verdadeiro item 02 de novo primeira coisa que a gente vai fazer é dar uma olhada o que eu tenho nos eixos tensão e eu tenho resistência no eixo horizontal e você observa o que nesse gráfico olha só que por uma mesma tensão os valores de resistência estão mudando então ele não é um resistor ôhmico por isso o item 2 tá falso eu não vou anotar ali do lado porque é uma questão somatória e a gente só vai somar os itens corretos e tem 04 Olha só no item 04 eu tenho no eixo vertical resistência e na horizontal corrente e o que que o gráfico tá dizendo para gente Ele tá dizendo o seguinte que por mais que o valor da corrente elétrica esteja variando a resistência tem sempre o mesmo valor então ele é um resistor Ômega é um item verdadeiro para a gente é um item que a gente vai colocar somatório Então vou anotar aqui do lado 04 para vocês e tem 08 vamos lá eixo vertical é tensão no eixo horizontal é corrente e aí a relação entre tensão e corrente quando eu tenho um resistor ômico um resistor de resistência constante tem que ser pra gente uma reta porque porque nesse caso do restormônico São grandezas proporcionais e no gráfico do item 08 eu não tenho uma reta Então eu tenho ali um resistor não ômico eu vou colocar para vocês então como item falso não entra no nosso somatório agora item 16 que é o item bem perigoso Olá é um gráfico tensão por corrente é uma reta como a gente falou só que tem um detalhe bem importante que a gente tem que perceber em qualquer resistor seja ele único ou não quanto maior atenção que eu aplico maior a corrente ou seja se uma grandeza aumenta a outra aumenta e se a gente observar aqui no gráfico eu vou pegar dois pontos para você eu tenho uma determinada e aqui uma determinada corrente Então vou marcar a tensão 1 e corrente 1 agora Observe o outro ponto Olha só eu tenho atenção do ponto 2 e tenho a corrente do ponto 2 que que a gente nota ali nesse gráfico Olha só de um para dois atenção diminuiu só que de um para dois a corrente Aumentou e eu não posso né eu tenho que além de ser uma reta quanto maior atenção que eu aplico uma hora corrente que passa ali por isso o item 16 tá falso e por último item 32 aonde a gente tem tensão no eixo vertical e tem resistência elétrica no eixo horizontal O que que a gente nota ali no gráfico gente olha só é que para qualquer valor de tensão eu tenho sempre a mesma resistência elétrica ou seja a resistência elétrica é constante então ele tem 32 é verdadeiro vou anotar para vocês aqui do lado então que o item 32 é verdadeiro e aí no Gabarito a gente tem que colocar a soma dos itens corretos vamos lá 32 + 4 dá 36 mais um dá 37 Então essa é a resposta que a gente tava buscando nesse exercício tudo bem pessoal E com isso a gente encerra Mais uma aula de eletrodinâmica lembra então que é fundamental você saber diferenciar um resistor ôhmico de um resistor não ômico tanto matematicamente vem do seu valor da resistência elétrica permanece constante como analisando o gráfico Tá certo tchau e até a próxima