Estudo dos resistores

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Aula sobre o Estudo dos Resistores

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Quando a corrente elétrica atravessa um condutor, ocorre a

transformação de energia elétrica em energia térmica, devido

à colisão dos elétrons livres com os átomos do condutor.

Esse fenômeno é denominado efeito térmico ou efeito Joule.

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São elementos de um circuitos cuja função, entre outras, é

transformar energia elétrica exclusivamente em energia

térmica (dissipar energia elétrica) ou limitar a intensidade da

corrente elétrica em circuitos eletrônicos.

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É uma grandeza física característica do resistor e quemede a capacidade de um objeto de opor-se àpassagem de corrente elétrica, quando submetido auma diferença de potencial.

A unidade de medida de resistência elétrica no SI é oohm (Ω).

(a) Resistor de fio

(b) Símbolo do resistor

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Ou seja: mantendo-se a

temperatura constante, a tensão

elétrica no resistor é diretamente

proporcional à intensidade da

corrente que o atravessa.

Experimentalmente, Georg Simon Ohm demonstrou que, se atemperatura do resistor permanecer constante, a intensidade de corrente(i) mantém-se diretamente proporcional à ddp (U) empregada.

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Esta lei é válida para alguns resistores denominados resistores ôhmicos.

Desse modo, a resistência elétrica aparece como uma dificuldade àpassagem da corrente elétrica, o que justifica sua denominação.

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Esta lei é válida para alguns resistores denominados resistores ôhmicos.

R.44 Um resistor tem resistência igual a 50Ω,

sob a ddp 60V. Calcule a intensidade de

corrente elétrica que o atravessa.

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Um resistor ôhmico é aquele que obedece à seguinte curva característica:

Por essa razão o resistor ôhmico é chamado de condutor linear.

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Para resistores que não obedecem à lei de Ohm, a curva característica passa

pela origem, mas não é uma reta

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Note que, mesmo um resistor ôhmico, se submetido a grandes variações de

temperatura, pode apresentar alterações significativas na sua resistência.

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R.45 Aplica-se uma ddp nos terminais de um resistor e mede-se a intensidade

de corrente elétrica que o atravessa. Repete-se a operação para ddps

diferentes e constrói-se o gráfico abaixo, obtendo a curva característica do

resistor. Determine o valor da resistência elétrica desse resistor.

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R.46 Variando a ddp aplicada a um condutor e medindo as intensidades de

corrente elétrica, obtêm-se os resultados mostrados na tabela abaixo.

a) Verifique se o condutor é linear.

b) Esboce o gráfico de sua resistência

elétrica em função da intensidade de

corrente elétrica i. Considere que a

resistência elétrica do condutor é de 40

Ω quando i =0.

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Um resistor transforma toda a energia elétrica recebida

de um circuito em energia térmica.

Ou seja, ele dissipa a energia elétrica que recebe do

circuito.

Assim, em dado intervalo de tempo, a energia elétrica

que o resistor consome é dissipada na forma de calor.

Onde:

R é a resistência elétrica

U é a diferença de

potencial (ddp)

i é a intensidade da

corrente elétrica

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R.47 Um resistor de resistência elétrica 20Ω é percorrido por uma corrente

elétrica de intensidade 3,0 A. Determine:

a) a potência elétrica consumida pelo resistor;

b) a energia elétrica consumida no intervalo de tempo de 20 s.

R.48 Em 0,5 kg de água contida em um recipiente

mergulha-se, durante 7 min, um resistor de

resistência elétrica 2 Ω. Se o resistor é percorrido

por uma corrente elétrica de intensidade 5 A,

calcule a elevação da temperatura da água,

supondo que não haja mudança de estado.

(Dados: calor específico da água c= 1caç/gº e 1 cal

= 4,2J)

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R.49 Uma torneira elétrica fornece 2 L/min de água à temperatura de 40 °C. A

temperatura da água na entrada é de 20 °C. A resistência elétrica da torneira

vale 28Ω. Calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa o resistor da

torneira. (Dados: densidade da água d = 1kg/L, calor específico da água c =

1cal/gºC e 1 cal = 4,2J).

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R.50 Em um chuveiro elétrico lê-se a inscrição 2.200 W - 220 V.

a) Qual é a resistência elétrica do chuveiro?

b) Quando ligado corretamente, qual é a intensidade de corrente elétrica que

o atravessa?

c) Estando o chuveiro elétrico ligado corretamente, para aumentar a potência

elétrica dissipada, a resistência elétrica deve aumentar ou diminuir?

R.51 Dobra-se a ddp aplicada a um resistor. O que

acontece com a potência por ele dissipada?

R.52 Um resistor dissipa 60 W de potência quando ligado sob ddp de 220

V. Supondo invariável a resistência elétrica do resistor, determine a

potência elétrica que ele dissipa quando ligado sob ddp de 110 V.

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A resistência elétrica de um resistor depende do material

que o constitui, de suas dimensões e de sua temperatura.

Considere que os resistores tenham a forma de um fio

cilíndrico, como o da figura abaixo:

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Experimentalmente OHM também verificou que:

A resistência elétrica é diretamente proporcional ao

comprimento do fio condutor;

Inversamente proporcional à área de secção reta;

Depende do material de que é feito o condutor.

Onde ρ (letra grega rô) é a resistividade do material

e depende do material que constitui o resistor e sua

temperatura.

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R.53 Aplica-se a ddp de 100 V nas

extremidades de um fio de 20 m de

comprimento e seção circular de área 2 mm².

Sabendo que a corrente elétrica que circula

tem intensidade 10 A, calcule a resistividade

do material que constitui o fio em Ω.cm.

R.54 A resistência elétrica de um resistor de fio metálico é 60Ω. Cortando

um pedaço de 3 m do fio, verifica-se que a resistência do resistor passa a ser

15Ω. Calcule o comprimento total do fio.

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