Matéria, Energia e Vida O mundo atual (75)

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Dispositivos ôhmicos e não ôhmicos
Compreendemos que é possível determinar a resistência elétrica de um dispositivo, como um resistor, por exem-
plo, dividindo o valor da diferença de potencial (V) aplicada a ele pela intensidade da corrente elétrica (i) que o 
atravessa. Se, para diversos valores da diferença de potencial, a resistência permanecer constante, dizemos que tal 
resistor obedece à lei de Ohm e o denominamos resistor ôhmico. Para os dispositivos que obedecem à lei de Ohm, 
a corrente é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada, como mostra a �gura 7.21a. 
Nem todos os dispositivos, porém, são ôhmicos. Os LED, por exemplo, têm uma resistência elétrica que varia 
em função da tensão aplicada e, portanto, são dispositivos não ôhmicos, como podemos ver pelas curvas do 
grá�co da �gura 7.21b. 
1,5
100
200
300
0
i (mA)
3,5 4,5 6,0 7,5 V (V) 0,6 1,1 1,6
tensão (Volt)
2,1 2,6 3,1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
LED
Azul
LED
Verde
LED
vermelho
i (mA)
V (V)
 # Figura 7.21 – 
Grá�co da 
intensidade da 
corrente elétrica i 
em função 
da diferença 
de potencial 
elétrico V para 
um resistor 
ôhmico (a) e 
para LEDs, não 
ôhmicos (b).
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 Energia e potência
Os aparelhos elétricos que utilizamos, como o televisor, o liquidi�cador e o ferro elétrico de passar roupas, são dis-
positivos que transformam a energia elétrica em outras formas de energia. O televisor transforma a energia elétrica 
em luz e som, o liquidi�cador em movimento (e também em som) e o ferro elétrico de passar roupas em calor. Para 
que essas transformações ocorram, esses aparelhos devem ser ligados a uma fonte de tensão e ser percorridos por 
uma corrente elétrica.
A grandeza física que relaciona quão rapidamente a energia é transformada é a potência. Podemos de�nir a 
potência (P) como a quantidade de energia (E) que é transformada a cada intervalo de tempo (t). Matematicamente:
5P
E
t
Pela equação acima, a unidade de medida da potência é o J/s. Essa unidade recebeu o nome de watt (W) em ho-
menagem ao cientista inglês James Watt (1736-1819), que deu importantes contribuições para o aprimoramento 
da máquina a vapor. Uma lâmpada de 100 W, por exemplo, transforma 100 J de energia elétrica em 100 J de luz e 
calor a cada intervalo de tempo de 1 s.
Em termos das grandezas elétricas que estudamos, podemos determinar a potência elétrica de um dispositivo 
como o produto da tensão aplicada a ele pela corrente que o atravessa:
P 5 v ? i
De modo equivalente, com base na equação acima, a unidade de potência também pode ser expressa por 
volt-ampere (VA). 
Nos aparelhos que transformam a energia elétrica em energia térmica, como o chuveiro, o ferro elétrico de pas-
sar roupas, a torradeira e o forno elétrico, há uma resistência elétrica que se aquece com a passagem da corrente. 
Esse fenômeno é denominado efeito Joule. Nesse caso, podemos obter outra relação para a potência, que envol-
ve a resistência elétrica. Lembrando que V 5 R ? i e que P 5 V ? i, podemos manipular essas equações para obter 
P 5 R ? i2
(a) (b)
147Energia elétrica: distribuição, consumo e tecnologias de automação
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No caso de um ferro elétrico de passar roupas, por 
exemplo, os � os de cobre que o ligam à rede elétrica 
apresentam baixa resistência e são percorridos pela 
mesma corrente que atravessa os � os do resistor 
no interior do aparelho, que apresentam resistência 
mais alta. Pela relação P 5 R ? i2, vemos que, se a 
corrente é a mesma nos dois condutores (� os de li-
gação e � os do resistor do ferro), o que tiver a maior 
resistência dissipa a maior potência. Por isso, o ferro 
elétrico de passar roupas se aquece muito mais do 
que os � os de ligação, que permanecem pratica-
mente à temperatura ambiente (� gura 7.22).
EXERCêCIOS
� os com resistência alta
� os com 
resistência baixa
# Figura 7.22 – Um ferro elétrico de passar roupas converte 
a energia elétrica em calor quando uma corrente elétrica 
passa por seu resistor interno. Os elementos não estão 
representados em proporção. Cores fantasia.
ARTICULAÇÃO DE IDEIAS
1. Considere a lâmpada do circuito representado na � gura 7.12. A corrente elétrica que entra na lâmpada é maior, 
menor ou igual à corrente que sai da lâmpada? Justi� que.
2. Quando acionamos o interruptor que liga uma lâmpada, ela funciona quase instantaneamente. Será que isso 
ocorre por que o elétron se desloca muito rapidamente do interruptor à lâmpada? Pesquise sobre a velocidade de 
arraste do elétron em um condutor e forneça uma explicação para o funcionamento quase imediato da lâmpada 
quando acionamos o interruptor.
3. Se você ligasse uma lâmpada de lanterna produzida para funcionar com 2 pilhas (com tensão total de 3,0 V) em 
uma tomada de 127 V, ela acenderia bem forte uma única vez e queimaria. Calcule a razão entre as quantidades 
de energia que 1 C de carga no circuito dessa lâmpada receberia da tomada de 127 V e das duas pilhas. Proponha 
uma explicação para a queima da lâmpada nessa situação.
4. Uma diferença importante entre a tensão fornecida por uma pilha, bateria ou célula fotovoltaica e a tensão da 
tomada da rede elétrica é que, nas primeiras, a tensão é contínua e, na tomada, é alternada. Realize uma pesquisa 
na internet sobre as características das tensões contínuas e das tensões alternadas. Elabore um texto com diagra-
mas explicando as diferenças entre elas.
5. No interior de alguns circuitos integrados são utilizados � os de ouro extremamente � nos para fazer as ligações en-
tre a pastilha de semicondutor e os contatos metálicos externos. Pesquise sobre as propriedades do ouro e formule 
uma explicação para a utilização dele nesse caso.
6. É possível que dois condutores metálicos de mesmo diâmetro, um de cobre e outro de ferro, apresentem a mesma 
resistência elétrica? Justi� que sua resposta.
7. Em sua residência, há muitos aparelhos que funcionam com energia elétrica. Procure em vários deles por uma 
etiqueta com a informação da potência, que geralmente � ca próxima ao � o que faz a conexão à tomada. Anote o 
valor da potência de cada aparelho e a tensão em que ele deve ser ligado. 
 a) Quais aparelhos apresentam potência mais alta?
 b) Quais apresentam potência mais baixa?
 c) Por que os aparelhos de potência mais alta utilizam � os mais grossos na ligação à tomada?
8. Considere duas lâmpadas incandescentes, uma de 100 W e outra de 60 W, ambas produzidas para funcionar em 
uma tensão de 127 V. 
 a) Qual das duas emite mais luz?
 b) Qual das duas possui a maior resistência elétrica?
 c) Por qual das duas circula a maior corrente elétrica?
 1. Na � gura 7.20a (do multímetro medindo a cor-
rente), suponha que a lâmpada permanece ligada 
durante 1 minuto. Como a medida da corrente elé-
trica foi de 0,31 A, calcule:
 a) a quantidade de carga que passou, através da 
seção do � o.
 b) o número de elétrons que passou através des-
sa seção. Lembre-se de que a carga do elétron 
vale 1,6 3 10219 C.
 2. Calcule a resistência elétrica entre seus dedos po-
legar e indicador sabendo que, se você segurar 
uma pilha de 1,5 V entre eles, circulará pelos de-
dos uma corrente de 0,8 mA. (m 5 1026)
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