Ohm’s First Law – 2024
Resistores – Primeira lei de Ohm – Potência elétrica de um resistor
Efeito Joule
Num condutor metálico, os elétrons livres da corrente elétrica, durante suas movimentações,
sofrem continuamente colisões com os átomos da rede cristalina desse condutor, transferindo a eles parte de sua energia cinética e, como resultado, os átomos do condutor, como um todo, passam a vibrar com uma energia maior.
Esse aumento do “nível de vibração” dos átomos do condutor provocam um aumento de sua
temperatura, fazendo-o liberar energia térmica (calor). Esse fenômeno é denominado efeito Joule.
Geradores e receptores
Geradores
Nos circuitos elétricos existem, além de outros elementos, os geradores cuja função é transformar qualquer tipo de energia em energia elétrica. Exemplos: pilhas e baterias, nas quais ocorrem a
conversão de energia química em energia elétrica.
Nas usinas hidrelétricas ocorre a transformação de energia mecânica das águas em movimento em energia elétrica, através de geradores, etc.
Receptores
A função dos receptores é transformar energia elétrica em quaisquer outros tipos de energia.
Exemplos:
Ventilador 
Transforma energia elétrica em energia mecânica e térmica.
Aparelho de som transforma energia elétrica em energia sonora e térmica.
Televisão transforma energia elétrica em sonora, luminosa e térmica.
Resistores
Resistores são receptores que tem por função transformar energia elétrica exclusivamente em energia térmica (efeito Joule).
Exemplos:
Chuveiro elétrico, lâmpada incandescente, forno de resistência elétrica, solda elétrica, etc.
São também utilizados em circuitos elétricos para aumentar ou diminuir a intensidade da corrente
elétrica que os percorre.
Representação simbólica de um resistor:
Resistência elétrica de um resistor
A unidade de resistência elétrica no SI é o ohm (
), de definição:
Um ohm (1) é o valor da resistência elétrica entre dois pontos P e Q de um condutor quando, sob
diferença de potencial de 1 volt (1V) é percorrido por uma corrente elétrica constante de 1 ampère (1A).
Primeira lei de Ohm
Num resistor ôhmico, quanto maior a inclinação da reta, maior será o ângulo, sendo, portanto, maior a resistência R do condutor (resistor).
Potência elétrica de um condutor resistivo (resistor)
O que você deve saber, informações e dicas
Efeito Joule
da sua temperatura (quanto maior a temperatura do resistor, maior será o movimento vibratório de seus átomos e moléculas dificultando a movimentação dos elétrons livres e aumentando sua resistência elétrica).
Múltiplos e submúltiplos do Ohm
Os metais, na sua maioria, são resistores ôhmicos.
A resistência elétrica R de um condutor depende dos pontos onde você está medindo a diferença de potencial. Assim, para uma mesma tensão U, quanto maior for a distância d entre os dois
Um ohm (1) é o valor da resistência elétrica entre dois pontos P e Q de um condutor quando, sob
diferença de potencial de 1 volt (1V) é percorrido por uma corrente elétrica constante de 1 ampère (1A).
Supercondutividade
Chama-se supercondutividade ao fenômeno pelo qual a resistência elétrica de certos metais se anula à temperaturas muito baixas.
Chama-se supercondutor ao condutor que está com resistência elétrica praticamente nula.
Assim, permite que a corrente elétrica flua indefinidamente sem nenhuma perda de energia.
Esse fenômeno tem sido objeto de estudo há muitos anos, com aplicações em diversas áreas, desde a levitação magnética até a produção de imagens de ressonância magnética.
A temperatura em que o metal se torna supercondutor é próxima do zero absoluto e varia de metal para metal.
Até o presente, poucos são os metais que revelaram o fenômeno. Exemplos: mercúrio, que se torna supercondutor a 4,19 K; o tório, a 1,4K; o chumbo, a 7,2K.
Formulário sobre potência elétrica útil na resolução de exercícios
(Importante)
(Importante)
(Importante)
Um chuveiro elétrico, às vezes demora um pouco para começar a aquecer, pois, é a pressão da
água que liga os contatos elétricos através do diafragma da figura acima, empurrando-o para cima.
Formulário útil para a resolução de exercícios sobre aplicações da lei de Ohm
Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre
Resistores – Primeira lei de Ohm – Potência elétrica de um resistor
01- (CFT - PR)
O elemento de um chuveiro elétrico que fornece calor, esquentando a água, é o:
a) resistor
b) capacitor
c) gerador
d) disjuntor
e) amperímetro
Resolução:
Resistores são receptores que tem por função transformar energia elétrica exclusivamente em energia térmica (efeito Joule).
02- (UERJ – RJ)
O impulso nervoso, ou potencial de ação, é uma consequência da alteração brusca e rápida
da diferença de potencial transmembrana dos neurônios.
Resolução:
Resistência Elétrica
R- C
03- (CEDERJ – RJ)
Disjuntor é um dispositivo de segurança que impede a passagem de corrente elétrica em um circuito quando ela atinge um valor superior ao recomendado.
O disjuntor adequado para a instalação desse chuveiro deve ser de
(A) 10 A
(B) 15 A
(C) 20 A
(D) 30 A
Resolução:
R- D
04- (UFF - RJ)
Um resistor ôhmico, quando submetido a uma ddp de 20V, é percorrido por uma corrente elétrica de 4 A. Para que o resistor seja percorrido por uma corrente elétrica de 3A, que ddp deve ser aplicada a ele?
Resolução:
05- (UFPE - PE)
Alguns cabos elétricos são feitos de vários fios finos trançados e recobertos com um isolante.
Um certo cabo tem 150 fios e a corrente total transmitida pelo cabo é de 0,75 A quando a diferença de potencial é 220 V. Qual é a resistência de cada fio individualmente, em kΩ?
Resolução:
06- (PUC - MG)
A “chave” de um chuveiro elétrico pode ser colocada nas posições “fria”, “morna” e “quente”.
Quando se muda a chave de posição, modifica-se o valor da resistência elétrica do chuveiro.
Indique a correspondência VERDADEIRA.
a) Água morna – resistência média.
b) Água morna – resistência baixa.
c) Água fria – resistência média.
d) Água quente – resistência alta.
Resolução:
Água morna média potência resistência média
R- A
07- (ENEM - MEC)
Resolução:
08- (ENEM - MEC)
Dispositivos eletrônicos que utilizam materiais de baixo custo, como polímeros semicondutores,
têm sido desenvolvidos para monitorar a concentração de amônia (gás tóxico e incolor) em granjas avícolas.
A polianilina é um polímero semicondutor que tem o valor de sua resistência elétrica nominal quadruplicado quando exposta a altas concentrações de amônia.
Na ausência de amônia, a polianilina se comporta como um resistor ôhmico e a sua resposta elétrica é mostrada no gráfico.
O valor da resistência elétrica da polianilina na presença de altas concentrações de amônia, em ohm, é igual a
a) 0,5.10o
b) 2,0.10o
c) 2,5.105
d) 5,0.105
e) 2,0.106
Resolução:
09- (FUVEST - SP)
Estuda-se como varia a intensidade i da corrente elétrica que percorre um resistor cuja resistência elétrica é constante e igual a 2,0 , em função da tensão U aplicada aos seus terminais. O gráfico que representa o resultado das medidas é:
Resolução:
R- E
10- (FUVEST - SP)
O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e III estão corretas.
e) II e III estão corretas.
Resolução:
Observe o gráfico abaixo onde foram escolhidos dois pontos A e B:
I. Falsa quando a resistência é constante, tensão e corrente são diretamente proporcionais, portanto o gráfico é uma reta inclinada que sai da origem.
R- C
11- (UFPR – PR)
As propriedades elétricas de dois resistores A e B foram investigadas, e os dados obtidos para eles foram dispostos na forma de um gráfico V x i, em que V é a tensão aplicada e i é a corrente elétrica que por eles circula.
As curvas para os resistores A (linha cheia) e B (linha tracejada) são apresentadas na figura abaixo.
Com base nos dados apresentados, considere as seguintes afirmativas:
1. O resistor B é ôhmico.
2. Os resistores têm resistências iguais quando submetidos a uma tensão de 10 V.
3. A potência dissipada pelo resistor A quando submetido a uma tensão de 20 V vale 0,6 W.
4. O resistor B apresenta uma resistência de 50 Ω quando submetido a uma tensão de 5 V.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Resolução:
1. Correta:
Primeira lei de Ohm
R- D
12- (UNESP - SP)
Células fotovoltaicas foram idealizadas e desenvolvidas para coletar a energia solar, uma forma de energia abundante, e convertê-la em energia elétrica.
Estes dispositivos são confeccionados com materiais semicondutores que, quando iluminados, dão origem a uma corrente elétrica que passa a alimentar um circuito elétrico.
Quando um resistor é acoplado à célula, verifica-se que a tensão entre os terminais do resistor é
1,6 V.
Considerando que, num dia ensolarado, a célula recebe uma potência de 1 kW por metro quadrado, calcule a corrente que passa pelo resistor.
Resolução:
13- (ENEM - MEC)
As redes de alta tensão para transmissão de energia elétrica geram campo magnético variável o suficiente para induzir corrente elétrica no arame das cercas.
Tanto os animais quanto os funcionários das propriedades rurais ou das concessionárias de energia devem ter muito cuidado ao se aproximarem de uma cerca quando esta estiver próxima a uma rede de alta tensão, pois, se tocarem no arame da cerca, poderão sofrer choque elétrico.
Para minimizar este tipo de problema, deve-se:
(A) Fazer o aterramento dos arames da cerca.
(B) Acrescentar fusível de segurança na cerca.
(C) Realizar o aterramento da rede de alta tensão.
(D) Instalar fusível de segurança na rede de alta tensão.
(E) Utilizar fios encapados com isolante na rede de alta tensão.
Resolução:
Quando você encosta as mãos no arame percorrido por corrente elétrica, essa corrente, devido à diferença de potencial entre o arame e o solo em contato com seus pés, é desviada para o seu corpo fazendo-o funcionar como condutor elétrico “fio terra”.
Essa passagem de corrente elétrica pelo seu corpo é o choque elétrico.
Assim, ligando um “fio terra” entre a cerca e o solo (fazendo um aterramento) você estará minimizando o risco desse choque elétrico.
R- A
14- (CEFET - SC)
Uma pessoa mudou-se do estado de Santa Catarina, onde a tensão da rede elétrica é 220 V, para o estado do Paraná, onde a tensão é 110 V.
Levou consigo um chuveiro, cuja potência nominal é de 2200 W.
Instalado no estado do Paraná, para que o chuveiro continue a dissipar a mesma potência por efeito Joule, sua resistência elétrica deve ser:
a) quadruplicada.
b) reduzida à metade do valor original.
c) reduzida a um quarto do valor original.
d) dobrada.
e) mantida inalterada.
Resolução:
R- C
15- (UNCISAL – AL)
A chaleira elétrica é um aparelho doméstico que utiliza uma resistência R para o aquecimento de líquidos.
O tempo para aquecer determinado líquido depende da potência da chaleira.
Pretende-se comparar o comportamento de uma chaleira quando conectada a uma tomada de
110 V e a uma tomada de 220 V.
Para isso, realizaram-se os seguintes experimentos, em que o índice 1 se refere ao caso de conectar a chaleira à tomada de 110 V e o índice 2, à tomada de 220 V.
Resolução:
R- A
16- (PUC – RIO)
Uma diferença de potencial V é aplicada a um resistor de resistência R.
A potência dissipada nesse resistor é P.
Ao dobrar a resistência e triplicar a diferença de potencial, a nova potência dissipada será:
A) 6P
B) 3P
C) P
D) 2P
E) 9P/2
Resolução:
Se você não domina a teoria, ela está a seguir:
Se você dobrar o valor da resistência a potência ficará 2 vezes menor e se você triplicar a ddp a potência ficará 32 = 9 vezes maior 
P’ = 9P/2.
R- E
17- (IFPR - PR)
Um chuveiro elétrico apresenta uma etiqueta com os seguintes dados nominais fornecidos pelo
fabricante: P = 4400 W e V = 220 V.
Utilizando essas informações, assinale a alternativa correta.
A) Se o chuveiro for ligado em V = 110 V, funcionará com o quádruplo de sua potência nominal.
B) Caso o chuveiro seja ligado em 110 V, “queimará” imediatamente, porque a corrente elétrica circulante será o dobro que necessita para o correto funcionamento.
C) O chuveiro não aquecerá a água adequadamente, se for ligado em 110 V. A potência de operação será 1/4 da nominal e a corrente elétrica circulante será apenas a metade.
D) Ligado em 110 V, a potência será a mesma, mas a corrente elétrica ficará reduzida a um quarto.
Resolução:
Veja o resumo teórico abaixo:
R – C