Física · 8.ª–12.ª classe

O que é a lei de Ohm?

  • 8 min de leitura
  • 4 exemplos resolvidos
  • 5 exercícios com solução
  • Atualizado em

Resposta curta

A lei de Ohm diz que, num condutor óhmico a temperatura constante, a tensão entre os seus extremos é diretamente proporcional à corrente que o percorre: U = R × I. A constante de proporcionalidade, R, é a resistência elétrica e mede-se em ohm (Ω).

Definição e características

Em 1827, o físico alemão Georg Ohm publicou os resultados das suas experiências com fios metálicos: ao aumentar a tensão aplicada, a corrente aumentava na mesma proporção. Duplicando U, duplicava I. Esta relação de proporcionalidade ficou conhecida como lei de Ohm.

Lei de Ohm

U = R × I · I = U ÷ R · R = U ÷ I U em volt (V) · I em ampere (A) · R em ohm (Ω)

Definição formal vs. explicação simples

  • Definição formal: para um condutor óhmico, a razão U ÷ I é constante e igual à resistência R do condutor.
  • Explicação simples: a resistência é a «dificuldade» que o condutor oferece à passagem da corrente. Com a mesma tensão, quanto maior a resistência, menor a corrente.

Terminologia essencial

  • Tensão (diferença de potencial), U: energia fornecida por unidade de carga; mede-se com o voltímetro, ligado em paralelo.
  • Intensidade da corrente, I: carga que passa por segundo; mede-se com o amperímetro, ligado em série.
  • Resistência, R: 1 Ω é a resistência de um condutor que, sob 1 V, é percorrido por 1 A.
  • Condutor óhmico: aquele cuja resistência se mantém constante quando U e I variam (um fio metálico a temperatura constante, uma resistência de carvão).

Gráfico U–I

Num condutor óhmico, o gráfico de U em função de I é uma reta que passa pela origem; o declive da reta é a resistência R. Num condutor não óhmico (lâmpada de filamento, díodo), a curva não é uma reta e o quociente U ÷ I muda de ponto para ponto.

CondutorGráfico U–IR = U ÷ I
Óhmico (fio, resistor)reta pela origemconstante
Não óhmico (lâmpada de filamento)curvavaria com a tensão e a temperatura

Exemplos do quotidiano

Exemplo 1 — Calcular a tensão

Enunciado: Um resistor de 20 Ω é percorrido por uma corrente de 0,5 A. Qual é a tensão aos seus terminais?

Resolução:

  1. Dados: R = 20 Ω; I = 0,5 A.
  2. U = R × I = 20 × 0,5 = 10.

Resposta: U = 10 V. Verificação: 10 ÷ 20 = 0,5 A.

Exemplo 2 — Calcular a resistência

Enunciado: Ligou-se uma resistência a uma bateria de 12 V e o amperímetro marcou 3 A. Qual é o valor da resistência?

Resolução:

  1. R = U ÷ I.
  2. R = 12 ÷ 3 = 4.

Resposta: R = 4 Ω. Verificação: 4 × 3 = 12 V.

Exemplo 3 — Calcular a corrente

Enunciado: Um aquecedor com resistência de 44 Ω é ligado a uma tomada de 220 V. Que corrente o percorre?

Resolução:

  1. I = U ÷ R.
  2. I = 220 ÷ 44 = 5.

Resposta: I = 5 A. Verificação: 44 × 5 = 220 V.

Exemplo 4 — Nível de exame: o condutor é óhmico?

Enunciado: Num ensaio com um condutor mediram-se os pares (U; I): (2 V; 0,1 A), (4 V; 0,2 A), (6 V; 0,3 A), (8 V; 0,4 A). (a) O condutor é óhmico? (b) Qual é a sua resistência? (c) Que corrente se espera com 10 V?

Resolução:

  1. Calcule U ÷ I em cada ponto: 2 ÷ 0,1 = 20; 4 ÷ 0,2 = 20; 6 ÷ 0,3 = 20; 8 ÷ 0,4 = 20.
  2. O quociente é constante, logo U é proporcional a I.
  3. Com R = 20 Ω, I = 10 ÷ 20 = 0,5 A.

Resposta: (a) sim, é óhmico; (b) R = 20 Ω; (c) 0,5 A. Verificação: os pontos alinham-se numa reta pela origem; 0,5 A × 20 Ω = 10 V.

Importância e aplicações

A lei de Ohm é a ferramenta base da análise de circuitos: permite escolher a resistência de um LED, dimensionar o fio de uma extensão, prever a corrente num aquecedor ou calcular a queda de tensão num cabo comprido. Os eletricistas e técnicos de eletrónica usam-na diariamente, e os restantes temas de circuitos (resistência equivalente, potência) apoiam-se nela.

Como aparece nos exames

Aparece em três formas: substituição direta na fórmula, leitura de tabelas e gráficos U–I (para decidir se o condutor é óhmico) e problemas com circuitos em série ou em paralelo, onde se combina com a resistência equivalente.

Erros frequentes

  • Dizer que a lei de Ohm vale para qualquer componente. Só é válida para condutores óhmicos; numa lâmpada de filamento a resistência aumenta com o aquecimento.
  • Tratar R como se dependesse de U e I. R = U ÷ I é a definição operacional, mas num óhmico R é uma propriedade do condutor (material, comprimento, secção); não muda se se alterar a tensão.
  • Usar mA ou kΩ sem converter. 250 mA = 0,25 A; 2 kΩ = 2 000 Ω.
  • Trocar a fórmula e escrever U = R ÷ I. Use o triângulo U sobre R·I para não falhar.
  • Ligar o voltímetro em série ou o amperímetro em paralelo.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Um resistor de 15 Ω é percorrido por 2 A. Calcule a tensão aplicada.

Ver solução

U = R × I = 15 × 2 = 30 V.

2Exercício 2

Uma lanterna tem uma lâmpada que, ligada a 6 V, é percorrida por 0,3 A. Que resistência tem nessas condições?

Ver solução

R = U ÷ I = 6 ÷ 0,3 = 20 Ω.

3Exercício 3

Um resistor de 40 Ω é percorrido por 250 mA. Qual é a tensão aos seus terminais?

Ver dica

250 mA = 0,25 A.

Ver solução

U = R × I = 40 × 0,25 = 10 V.

4Exercício 4

O gráfico U–I de um resistor é uma reta que passa pela origem e pelo ponto (I = 3 A; U = 12 V). (a) Qual é a resistência? (b) Que corrente passa com 20 V?

Ver solução

(a) R = 12 ÷ 3 = 4 Ω. (b) I = 20 ÷ 4 = 5 A.

5Exercício 5

Uma lâmpada de filamento foi testada: com 1 V passou 0,10 A; com 6 V passou 0,30 A. A lâmpada obedece à lei de Ohm? Justifique.

Ver solução

Com 1 V: R = 1 ÷ 0,10 = 10 Ω. Com 6 V: R = 6 ÷ 0,30 = 20 Ω. Como R não é constante, a lâmpada não obedece à lei de Ohm (o filamento aquece e a resistência aumenta).

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre a lei de Ohm e a definição de resistência?

A definição R = U ÷ I pode calcular-se para qualquer componente, num dado ponto de funcionamento. A lei de Ohm afirma algo mais: que esse quociente é constante. Só os condutores óhmicos a temperatura constante a cumprem.

Onde se aplica a lei de Ohm na prática?

Escolhe-se a resistência a pôr em série com um LED, calcula-se a corrente num ferro de engomar ou verifica-se se um cabo de extensão aguenta o aparelho ligado. Também serve para testar componentes com um multímetro.

Porque é que a corrente diminui quando aumenta a resistência?

Porque, com a mesma tensão, I = U ÷ R: uma resistência maior opõe mais dificuldade ao movimento das cargas. Por exemplo, com 12 V, uma resistência de 4 Ω deixa passar 3 A, mas uma de 12 Ω só deixa passar 1 A.

Que erros os estudantes cometem sobre a lei de Ohm?

Os mais frequentes são aplicá-la a componentes não óhmicos, esquecer as conversões de mA e kΩ e confundir qual instrumento se liga em série e qual em paralelo.

Resumo

  • U = R × I, com U em volt, I em ampere e R em ohm.
  • Vale para condutores óhmicos: o gráfico U–I é uma reta pela origem e R é constante.
  • Com U fixo, mais R implica menos I.
  • A resistência é o declive do gráfico U–I num condutor óhmico.
  • Lâmpadas de filamento e díodos são não óhmicos.
  • Converta sempre mA em A e kΩ em Ω.

Onde aprofundar

  • O manual de Física da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
  • O Sistema Internacional de Unidades (BIPM), para as definições de volt, ampere e ohm.
  • O manual aberto OpenStax Physics (em inglês), capítulo sobre corrente, resistência e lei de Ohm.

Continue a estudar

8.ª–12.ª classe8 min

Como calcular a resistência elétrica?

Há duas formas de calcular a resistência elétrica. Se conhece a tensão e a corrente, use R = U ÷ I (em ohm). Se conhece o fio, use R = ρ × L ÷ A, onde ρ é a…

4 exemplos5 exercícios com solução

8.ª–12.ª classe7 min

Exercícios resolvidos de lei de Ohm

Para resolver exercícios de lei de Ohm, identifique U, I e R, converta as unidades para o SI e escolha a forma certa de U = R × I: U = R × I, I = U ÷ R ou R = U ÷ I. Em…

6 exemplos6 exercícios com solução

8.ª–12.ª classe9 min

O que é a corrente elétrica?

A corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas num condutor. Mede-se pela intensidade da corrente, I = Q ÷ t, que é a quantidade de carga que atravessa…

4 exemplos5 exercícios com solução

8.ª–12.ª classe7 min

Como calcular a resistência equivalente?

A resistência equivalente é o valor único que substitui várias resistências sem alterar a corrente do circuito. Em série somam-se: Req = R1 + R2 + …. Em paralelo…

4 exemplos5 exercícios com solução

Ver tudo de Física · Capítulo: Eletricidade