Lei de Ohm em circuitos resistivos

Em um circuito com um único resistor ôhmico, a tensão aplicada, a corrente no resistor e sua resistência se relacionam pela lei de Ohm:

V = R × I

• V é a tensão entre os dois terminais do resistor, em volts (V).
• I é a corrente que atravessa o resistor, em amperes (A).
• R é a resistência do componente, em ohms (Ω).

A relação vale para um resistor cuja resistência se mantém constante nas condições analisadas.

Antes de pensar em contas, faça uma leitura curta do enunciado ou do esquema:

1. Localize o resistor e seu valor: isso é R.
2. Veja a tensão indicada entre os terminais do resistor: isso é V.
3. Procure a corrente indicada no caminho do resistor: isso é I.
4. Marque qual das três grandezas não foi informada: essa é a incógnita.

Em um problema de resistor único, normalmente você terá dois desses valores e precisará descobrir o terceiro. Neste momento, o objetivo é apenas reconhecer os papéis dos dados.

Associe cada indicação à grandeza correspondente na lei de Ohm. Não é necessário calcular nada.

Nos exemplos deste tutorial, analisaremos teoricamente um circuito de um único resistor, com condutores ideais e tensão de alimentação considerada mantida.

Os valores ficam em até 12 Vcc e nenhuma montagem é necessária. Assim, o foco é interpretar V, I e R e prever o resultado do modelo pela lei de Ohm.

Para encontrar a corrente de um resistor, use a forma isolada da lei de Ohm:

I = V / R

• I é a corrente, em amperes (A).
• V é a tensão aplicada ao resistor, em volts (V).
• R é a resistência, em ohms (Ω).

Você já sabe identificar os dados no esquema. Agora, quando tensão e resistência forem os valores conhecidos, divida V por R para obter I.

Use unidades compatíveis antes de dividir:

• V em volts e R em ohms produzem I em amperes.
• Se R estiver em kΩ, converta para Ω antes do cálculo, ou trabalhe com a equivalência prática: V / kΩ = mA.
• Se a resposta for pedida em mA, converta: 1 A = 1000 mA.

Escreva a unidade em cada etapa: ela ajuda a detectar um fator de mil errado.

Para escolher a forma da lei de Ohm, comece pela incógnita. Em um circuito com um único resistor, use os dois valores conhecidos para encontrá-la:

• tensão desconhecida: V = R × I
• corrente desconhecida: I = V/R
• resistência desconhecida: R = V/I

Use V em volts (V), I em amperes (A) e R em ohms (Ω).

No esquema, a corrente de 0,02 A passa pelo resistor de 300 Ω. A tensão entre os terminais do resistor é a incógnita. Como R e I são conhecidos, multiplique-os.

Agora a tensão é 9 V e a corrente é 0,03 A. O valor do resistor é desconhecido. Como V e I são conhecidos, divida a tensão pela corrente.

Um resistor é percorrido por uma corrente de 0,04 A e tem resistência de 150 Ω. Complete o resultado da tensão.

Uma fonte mantém 12 V aplicados a um único resistor, e a corrente é 0,02 A. Complete o valor da resistência.

Com o mesmo resistor, a corrente acompanha a tensão de forma direta:

• se a tensão dobra, a corrente dobra;
• se a tensão cai pela metade, a corrente cai pela metade.

Isso vem de I = V/R: como R não muda, alterar V por um fator altera I pelo mesmo fator. A comparação só vale entre situações em que o resistor mantém o mesmo valor de resistência.

Com a tensão mantida, a corrente segue I = V/R. Portanto, ela varia de modo inverso à resistência:

• se a resistência dobra, a corrente cai pela metade;
• se a resistência cai pela metade, a corrente dobra;
• se a resistência triplica, a corrente passa a um terço.

Essa comparação pode representar um resistor substituído por outro ou circuitos independentes ligados à mesma tensão. Não são resistores associados entre si.

Use o fator aplicado à resistência e inverta-o para prever a corrente, desde que a tensão não mude.

nova corrente = corrente inicial ÷ fator de aumento de R

Se a resistência diminuir, o efeito também se inverte: dividir R por um fator multiplica I por esse mesmo fator.

Em todos os casos, a tensão aplicada permanece fixa. Associe cada troca de resistor ao efeito correspondente sobre a corrente. Pense no fator de mudança de R e aplique o fator inverso a I.

Nos cálculos anteriores, você usou I = V/R supondo que a tensão aplicada ao resistor se mantém no valor informado.

Uma fonte ideal de tensão sempre mantém sua tensão especificada, independentemente da corrente solicitada. Assim, para ela, o cálculo prevê a corrente do resistor diretamente.

Exemplo: se 9 V estiverem efetivamente aplicados a um resistor de 100 Ω, a previsão é 0,09 A (90 mA).

Use este roteiro em qualquer problema com um resistor:

1. Marque os dois valores conhecidos e a incógnita.
2. Deixe as unidades compatíveis: V, A e Ω — ou converta de modo coerente.
3. Escolha a forma da lei de Ohm para a incógnita: I = V/R, V = R × I ou R = V/I.
4. Confira se o resultado e a tendência fazem sentido.

Exemplo de conferência: com a resistência fixa, dobrar a tensão deve dobrar a corrente. Com a tensão fixa, dobrar a resistência deve reduzir a corrente à metade.