Lei De Ohm

Essa expressão não depende da natureza de tal condutor: ela é válida para todos os condutores. Para um dispositivo condutor que obedeça à lei de Ohm, a diferença de potencial aplicada é proporcional à corrente elétrica, isto é, a resistência é independente da diferença de potencial e da corrente. Um dispositivo muito utilizado em aparelhos eletrônicos, como rádios, televisores e amplificadores, que obedece à essa lei é o resistor, cuja função é controlar a intensidade de corrente elétrica que passa pelo aparelho.2

Entretanto, para alguns materiais, por exemplo os semicondutores, a resistência elétrica não é constante, mesmo que a temperatura seja, ela depende da diferença de potencial V. Estes são denominados condutores não ôhmicos. Um exemplo de componente eletrônico que não obedece à lei de Ohm é o diodo.

Interpretação da resistência elétrica[editar | editar código-fonte]

A resistência elétrica pode ser entendida como a dificuldade de se estabelecer uma corrente elétrica num determinado condutor. Por exemplo, um fio de nicromo precisa ser submetido à uma diferença de potencial de 300V para que seja estabelecida uma corrente de 1A, enquanto um fio de tungstênio precisa ser submetido à apenas 15V para que nele se estabeleça a mesma corrente. Isto significa que a resistência elétrica do nicromo é maior do que a do tungstênio:3

R_{nicromo} = \frac{300\textrm{V}}{1\textrm{A}} = 300\Omega

R_{tungstenio} = \frac{15\text{V}}{1\text{A}} = 15\Omega

Segunda lei de Ohm[editar | editar código-fonte]

A segunda lei de Ohm diz que a resistência elétrica de um condutor homogêneo e de seção transversal constante é proporcional ao seu comprimento l, inversamente proporcional à sua área transversal A e depende da temperatura e do material de que é feito o condutor:3

R = \frac{\rho\,l}{A}

A grandeza \rho chama-se resistividade elétrica e é característica do material e da temperatura. Sua unidade de medida é o ohm-metro (\Omega m). Ela é inversamente proporcional condutividade elétrica \left(\rho = 1/\sigma\right).

Formulação microscópica[editar | editar código-fonte]

Em um condutor metálico isolado, os elétrons estão num estado de movimento aleatório, não apresentando deslocamente preferencial, em média, em nenhuma direção. Se este condutor tem seus terminais ligados aos de uma bateria, um campo elétrico \mathbf{E} é criado em todos os pontos no interior do condutor e atua sobre os elétrons de forma a produzir um movimento de arrasto, que é a corrente elétrica. Em condutores ôhmicos, o vetor densidade de corrente elétrica \mathbf{J}, cujo módulo é igual à corrente elétrica dividida pela área de seção transversal, I/A (quando a corrente é uniformemente distribuída pelo condutor), é proporcional ao campo elétrico \mathbf{E} 4 . O fator de proporcionalidade entre a densidade de corrente e o campo elétrico é a condutividade elétrica \sigma:

\mathbf{J} = \sigma\,\mathbf{E}

Esta é a relação microscópica equivalente à relação macroscópica V = R\,I. Pode-se dizer também que um material condutor obedece à lei de Ohm se a condutividade \sigma for independente de \mathbf{E} e de \mathbf{J}.

A unidade de medida da condutividade é o siemens por metro (S/m). Materiais que conduzem melhor a corrente elétrica são aqueles que possuem os valores mais altos de \sigma. A prata, o cobre e o alumínio, por exemplo, são