Resistência Elétrica Teoria
Resistência Elétrica Teoria
Resistência, também chamada de Resistor, é um dos elementos mais comuns em circuitos elétricos e eletrônicos pois assume várias funções, desde limitadoras de corrente, divisores de tensão, aquecedores de substâncias, tais como chuveiro elétrico, cafeteiras, torradeiras, etc... Pode ser feita de inúmeros materiais, como carvão, metal, borracha condutora (em teclados de computador), etc... Por isso para calcularmos seu valor (ôhmico) depende do material utilizado em sua confecção. Em função desta propriedade temos a chamada Resistividade Elétrica do material. Além disso, a resistência depende da forma geométrica, sendo importante a área e o comprimento. Podemos relacionar a resistência com a equação a seguir, que é mencionada em alguns livros, como a Primeira Lei de Ohm, ou:
eq. 02-01
R - Resistência cuja unidade de medida é ohm
ρ - Resistividade cuja unidade de medida é ohm.metro
L - Comprimento cuja unidade de medida é metro
A - Área cuja unidade de medida é m2
Na Tabela 02-1 vemos alguns materiais e suas respectivas resistividades.
Tabela 02-1
Material Resistividade (ohm. metro)
Cobre 1,69 x 10-8
Ouro 2,35 x 10-8
Prata 1,62x 10-8
Alumínio 2,75 x 10-8
Ferro 9,68 x 10-8
Vidro 1010 a 1014
Fonte: Haliday, Vol 3 - p. 148
Sempre que a corrente elétrica atravessa uma resistência, é gerada uma queda de tensão elétrica entre seus terminais. Assim, conhecendo a corrente que circula por uma resistência e a diferença de potencial entre os seus extremos podemos calcular o valor da resistência através da equação abaixo, mencionada nos livros como a Segunda Lei de Ohm, ou:
eq. 02-02
3. Associação de Resistências
Fundamentalmente temos três tipos de associações de resistências que podemos encontrar em circuitos elétricos. Associação tipo SÉRIE, PARALELO e MISTA.
O que caracteriza uma associação SÉRIE é ao observamos qualquer nó do circuito, sempre teremos só dois componentes ligados ao nó. Também podemos dizer que a corrente que atravessa o circuito série considerado deve ser a mesma em todo percurso.
Figura 02-1
Na Figura 02-1 vemos uma associação série de três resistências. Podemos substituir estas três resistências por uma única, de valor igual ao somatório de todas as resistências que participam do circuito. Esta é a característica básica de um circuito série. Sempre podemos calcular a resistência equivalente vista dos terminais a-b.
Podemos estender este conceito para "n" resistências em série e para calcularmos o valor da resistência equivalente vista pelos terminais a-b usamos a equação abaixo:
eq. 02-03
O que caracteriza uma associação PARALELO é o fato que todas as resistências estarão submetidas a uma mesma diferença de potencial Vab . Portanto, a corrente que circulará em cada resistência dependerá somente de seu valor ôhmico.
Figura 02-2
Na Figura 02-2 vemos uma associação paralela de três resistências. Neste caso, a corrente que circulará por cada resistência depende somente de seu valor ôhmico. A corrente total que circula pelo circuito é a soma das correntes em cada resistência do circuito.
Então para calcularmos a resistência equivalente de um circuito paralelo de "n" resistências usamos a equação abaixo:
eq. 02-04
Na associação MISTA , como o próprio nome está dizendo teremos um circuito que contém tanto associação em paralelo como em série.
Figura 02-3
Como vemos na Figura 02-3 as resistências R1 e R2 estão em paralelo, e este conjunto está em série com R3. Para encontrar a resistência equivalente, basta encontrar o valor da associação paralelo entre R1 e R2 e a este valor somar o valor de R3.
4. Condutância
Condutância é definida como o oposto da resistência, ou seja, é a facilidade que a corrente elétrica encontra ao atravessar um determinado material. Simbolizamos a condutância pela letra G e sua unidade de medida é o siemens (S). Veja na equação abaixo como calcular a condutância.