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Estudo dos resistores

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  • 1. 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.
  • 2. 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.
  • 3.  É uma grandeza física característica do resistor e que mede a capacidade de um objeto de opor-se à passagem de corrente elétrica, quando submetido a uma diferença de potencial.  A unidade de medida de resistência elétrica no SI é o ohm (Ω). (a) Resistor de fio (b) Símbolo do resistor
  • 4. 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 a temperatura do resistor permanecer constante, a intensidade de corrente (i) mantém-se diretamente proporcional à ddp (U) empregada.
  • 5. Esta lei é válida para alguns resistores denominados resistores ôhmicos. Desse modo, a resistência elétrica aparece como uma dificuldade à passagem da corrente elétrica, o que justifica sua denominação.
  • 6. 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.
  • 7. Um resistor ôhmico é aquele que obedece à seguinte curva característica: Por essa razão o resistor ôhmico é chamado de condutor linear.
  • 8. Para resistores que não obedecem à lei de Ohm, a curva característica passa pela origem, mas não é uma reta
  • 9. Note que, mesmo um resistor ôhmico, se submetido a grandes variações de temperatura, pode apresentar alterações significativas na sua resistência.
  • 10. 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.
  • 11. 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.
  • 12.  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
  • 13. 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)
  • 14. 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).
  • 15. 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.
  • 16.  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:
  • 17. 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.
  • 18. 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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