Em problemas matemáticos, a fem (força eletromotriz ou tensão) é expressa em volts, e o símbolo utilizado para representá-la é a letra E. A letra R é o símbolo para resistência, que é medida em ohms. O símbolo para corrente é a letra I, que é medida em ampères.
As grandezas E, R e I têm uma relação exata na eletricidade, dada pela Lei de Ohm. Essa lei pode ser enunciada da seguinte forma: A corrente em um circuito elétrico é diretamente proporcional à fem (tensão) e inversamente proporcional à resistência.
Adiante, a Lei de Ohm será expressa pela afirmação: 1 V faz com que 1 A flua por uma resistência de 1 ohm. A equação para a Lei de Ohm é:
E = I * R
Essa equação indica que a corrente em um determinado circuito é igual à tensão dividida pela resistência.
Formas Alternativas da Lei de Ohm
A Lei de Ohm pode ser expressa em três formas diferentes, como mostrado a seguir. Essas diferentes formas para a equação da Lei de Ohm são obtidas por multiplicação ou divisão:
- E = I * R
- I = E / R
- R = E / I
Essas equações tornam simples a determinação de qualquer um dos três valores (E, I ou R) se os outros dois forem conhecidos. A Lei de Ohm pode ser usada para encontrar qualquer tensão, corrente ou resistência desconhecida em um circuito e resolver problemas comuns de circuitos de corrente contínua (CC), já que qualquer um desses circuitos, quando em funcionamento, possui tensão, corrente e resistência.
Resumo das Equações da Lei de Ohm
Força eletromotriz = Corrente × Resistência
E = I * R
Corrente = Força eletromotriz / Resistência
I = E / R
Resistência = Força eletromotriz / Corrente
R = E / I
Proporcionalidade e Exemplos
A partir do estudo da Lei de Ohm, observamos que a corrente que flui em um circuito é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à sua resistência. Se a tensão aplicada a um circuito é dobrada, a corrente também dobrará. Por outro lado, se a resistência é dobrada e a tensão permanecer constante, a corrente será reduzida pela metade.
Diagrama Prático para Lei de Ohm
As equações da Lei de Ohm são facilmente lembradas usando um diagrama simples. Cobrindo o símbolo da quantidade desconhecida no diagrama, as quantidades conhecidas são encontradas em seu arranjo matemático correto:
- Para encontrar a tensão, cobre-se o E no diagrama, e então I e R são multiplicados: E = I * R.
- Para encontrar a resistência quando a tensão é 10V e a corrente é 5A, cobre-se R, deixando E sobre I: R = E / I.
Analogia da Água para a Lei de Ohm
Uma das descrições mais simples das relações da Lei de Ohm é a analogia da água. A pressão e o fluxo da água, junto com as limitações de uma válvula, respondem de forma semelhante às relações de tensão, corrente e resistência em um circuito elétrico:
- Um aumento na tensão (pressão elétrica) cria um aumento proporcional na corrente (fluxo elétrico), assim como um aumento na pressão da água cria um aumento no fluxo de água.
- Se a resistência em um circuito aumenta (como uma válvula fechada), o fluxo de corrente diminui, desde que a tensão permaneça constante.
A analogia da Lei de Ohm com a água é uma comparação simples que ajuda a obter uma melhor compreensão das relações entre tensão, corrente e resistência.