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Resistores. Lei de Ohm. Curvas características

Borges e Nicolau

Resistor é um elemento de circuito que consome energia elétrica e a transforma em energia térmica. Dizemos que um resistor dissipa energia elétrica.

Os resistores são utilizados como aquecedores em chuveiros elétricos, torneiras elétricas, ferros de passar roupa, torradeiras elétricas, etc. Eles são também usados para limitar a intensidade da corrente elétrica que passa por determinados componentes eletrônicos. É claro que nestas utilizações a finalidade não é dissipar energia elétrica, como ocorre nos aquecedores. 

Veremos que a principal propriedade física dos resistores é a resistência elétrica (R). Os resistores são representados pelo símbolo:

Lei de Ohm

Aplicando-se a um resistor uma ddp U ele é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i.

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Georg Simon OHM verificou que existem resistores para os quais dobrando-se o valor de U, dobra o valor de i. Triplicando-se U, triplica i e assim por diante. Isto é, U e i são grandezas diretamente proporcionais.

Podemos escrever: U = R.i

R é uma constante de proporcionalidade característica do resistor.

Se aplicarmos a mesma ddp U para diversos resistores, será percorrido por corrente elétrica de menor intensidade aquele que possui maior valor de R. Por isso é que R recebe o nome de resistência elétrica do resistor. A resistência elétrica mede a dificuldade que o resistor oferece à passagem da corrente elétrica.

Podemos então enunciar a Lei de Ohm:

Mantida a temperatura constante, a ddp aplicada a um resistor é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica que o atravessa.

U = R . i

Unidades no SI:

U => volt (V)
R => ohm (Ω)
i => ampère (A)

Os resistores que obedecem a Lei de Ohm são denominados resistores ôhmicos.

Gráfico U x i (curva característica)

Para um resistor ôhmico o gráfico da ddp U em função da intensidade da corrente elétrica i é uma reta inclinada em relação aos eixos passando pela origem:

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Exercícios básicos

Exercício 1:

A resistência elétrica de um resistor ôhmico é R = 10 Ω. Aplica-se ao resistor uma ddp U = 6 V. Qual é a intensidade da corrente que o atravessa. Dê a resposta em mA (m: mili).

Resolução:

U = R.i => 6 = 10.i => i = 0,6 A = 600 mA

Resposta: 600 mA

Exercício 2:
É dada a curva característica de um resistor ôhmico.

Determine a resistência elétrica do resistor e os valores de X e Y.

Resolução:

U = R.i => 20 = R.2,0 => R = 10 Ω
U = R.i => 12 = 10.X => X = 1,2 A
U = R.i => Y = 10.3,6 => Y = 36 V 

Respostas: 10 Ω; 1,2 A; 36 V 

Exercício 3:
Em dois resistores A e B são aplicadas diversas ddps U e medidas as correspondentes intensidades de corrente i. Os dados são apresentados na tabela abaixo:

Pode-se afirmar que:

a) Somente o resistor A é ôhmico;
b) Somente o resistor B é ôhmico;
c) A e B são ôhmicos;
d) A e B não são ôhmicos;
e) Para os resistores A e B a ddp U não é proporcional à intensidade de corrente i.

Resolução:

Para os resistores ôhmicos a resistência elétrica R é constante, isto é U é diretamente proporcional a i. Isto significa que dobrando U o valor de i dobra; triplicando U, i triplica e assim por diante. Isto ocorre para o resistor B da tabela. Outra maneira é calcular os quocientes U/i e verificar qual se mantêm constante.

Resposta: b

Exercício 4:
Dos gráficos abaixo, quais representam um resistor ôhmico?

a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) I, II e III
e) Nenhum deles.

Resolução:

Para os resistores ôhmicos U é diretamente proporcional a i, isto é, R é constante. Assim, o gráfico U x i é uma reta inclinada em relação aos eixos e passando pela origem. O gráfico R x i é uma reta paralela ao eixo dos valores de i.

Resposta: a

Exercício 5:

Código de cores

O valor da resistência elétrica de um resistor pode vir expresso por meio de faixas coloridas. A primeira faixa é o primeiro algarismo do valor da resistência; a segunda faixa é o segundo algarismo do valor da resistência; a terceira faixa é o expoente da potência de 10 que deve multiplicar o par de valores obtidos anteriormente; a quarta faixa (prateada ou dourada) é a imprecisão ou tolerância do valor da resistência obtido.

 

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Considere os resistores R1 e R2 abaixo:

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Os valores de R1 e R2 são, respectivamente, iguais a:

a) 1000 Ω e 500 Ω 
b) 1250 Ω e 1000 Ω 
c) 1000 Ω e 250 Ω 
d) 250 Ω e 1200 Ω 
e) 500 Ω e 250 Ω

Resolução:

Marrom: 1; Preto: 0; vermelho: 2 => R1= 10.10² Ω => R1 = 1000 Ω
Vermelho: 2; Verde: 5; marrom: 1 => R2= 25.10¹ Ω => R2 = 250 Ω

Resposta: c