Primeira Lei de OHM
Em um condutor que está sendo percorrido por uma corrente elétrica, os elétrons ao longo do seu percurso pelo condutor, sofrerão uma oposição à sua passagem. A medida desta oposição é dada por uma grandeza chamada de resistência elétrica (R).
O valor da resistência elétrica depende do tipo de condutor considerado (ferro, cobre, alumínio, etc), da agitação térmica dos átomos e das dimensões do condutor.
Georg Ohm verificou experimentalmente, que a relação entre tensão aplicada em determinados condutores e a intensidade da corrente correspondente era uma constante, qualquer que fosse a tensão. A essa constante ele chamou de resistência elétrica (R). Isto é, um condutor que tem uma resistência de 1Ω deixa passar uma corrente de 1A, ao ser submetido a uma tensão de 1V. Se a tensão dobrar, a corrente também dobrará, mas a resistência permanecerá constante.
Os condutores que apresentam esse comportamento são chamados de ôhmicos.
Genericamente podemos escrever:
R = U/I ou U = R.I ou I = U/R
A unidade de resistência elétrica é chamada de Ohm (Ω).
1Ω = 1V/A
Segunda Lei de OHM
A segunda lei de OHM relaciona a resistência de um condutor com suas dimensões e com o material de que é feito.
Se considerarmos dois condutores de mesmo comprimento, feitos do mesmo material, mas de seções transversais diferentes, veremos que a resistência do primeiro material vai ser maior do que a do segundo, já que os elétrons do primeiro apresentam menos espaços para percorrer, passando de forma mais estreita em relação ao segundo condutor. Portanto, quanto maior a seção transversal, maior é a facilidade da passagem da corrente elétrica, o que é inversamente proporcional à resistência.
Consideremos agora dois condutores de mesma seção transversal, feitos do mesmo material, mas de comprimento diferentes. Veremos que a resistência do primeiro condutor será maior em relação ao segundo, pois os elétrons do primeiro vão ter que percorrer mais distância em relação aos elétrons do segundo. Portanto, quanto maior o comprimento do material, maior será a resistência.
Finalmente, consideremos dois condutores de mesmas dimensões, feitas de materiais diferentes. No caso, um dos condutores é de ouro e outro é de ferro. Verifica-se experimentalmente que o condutor de ouro apresenta uma resistência menor, por apresentar mais elétrons livres do que o ferro.
Na expressão R = (ρ.L)/S, ρ (rô) é uma constante física cujo valor depende do material de que é feito o condutor, chamada de resistividade.
A unidade de resistividade é obtida da equação, pois sendo ρ = (R.S)/L resulta:
desta forma, a equação da segunda lei de Ohm pode ser escrita por:
O inverso da resistividade é chamado condutividade (σ)
σ = 1/ρ
A tabela a seguir dá a resistividade de alguns materiais na temperatura de 20°C.
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