Unidades SI | ohm |
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Dimensão | M · L 2 · T -3 · I -2 |
Natureza | Tamanho escalar extenso |
Símbolo usual | R |
Link para outros tamanhos | U = R. I ( lei de Ohm ) |
Na eletricidade , o termo resistência designa:
A resistência elétrica reflete a propriedade de um componente de se opor à passagem de uma corrente elétrica (uma das causas de perda na linha de eletricidade ). É freqüentemente referido pela letra R e sua unidade de medida é ohm (símbolo: Ω ). Está ligado aos conceitos de resistividade e condutividade elétrica .
A resistência é responsável por dissipar energia na forma de calor . Essa propriedade é chamada de efeito Joule . Esta produção de calor às vezes é um efeito desejado (resistências de aquecimento), às vezes um efeito prejudicial (perdas de Joule), mas muitas vezes inevitável.
Um dos maiores problemas para os engenheiros é que a condutividade , e seu inverso, a resistividade , é altamente dependente da temperatura . Quando uma corrente elétrica passa por um dipolo, sua resistência provoca um aquecimento que modifica sua temperatura, o que modifica sua resistência. A resistência de um dipolo, portanto, depende fortemente das condições de uso.
A resistência é única por ser uma das raras características físicas cuja faixa de valores pode ir de 0 ( supercondutores ) a + ∞ ( isoladores perfeitos), mesmo na prática.
Quando se submete uma diferença de potencial contínua U a um objeto (expressa em volts , V), provoca-se uma circulação de cargas elétricas quantificadas pela intensidade da corrente I (expressa em amperes , A). Se esta intensidade não for zero, a resistência R é então a razão entre a diferença de potencial e a intensidade:
.A resistência é expressa em ohms , Ω. A equação dimensional é a seguinte:
[R] = L 2 ⋅M⋅T -3 ⋅I -2 1 Ω = 1 m 2 ⋅kg⋅s -3 ⋅A -2Se as quantidades não forem contínuas, pode-se aplicar esta lei considerando os valores efetivos .
A Lei de Ohm postula que a resistência é uma característica do objeto e independe da diferença de potencial e da intensidade da corrente, o que só é verdade em alguns casos.
Para um condutor filiforme homogêneo, a uma dada temperatura , há uma relação que permite calcular sua resistência de acordo com o material que o constitui e suas dimensões:
Premissas: Regime permanente (RP) e campo magnético B negligenciado ( lei de Ohm local utilizável).
Considere um cilindro de comprimento L e superfície S fornecido com uma referência cilíndrica com:
Invariância do problema físico por rotação de acordo com uθ, efeitos de borda negligenciados e estado estacionário (independência de tempo):
De acordo com a equação de conservação de carga em RP, temos e, portanto, por definição de div
No entanto j depende apenas da variável x, por conseguinte, e de onde e por integração
Finalmente
ouro em RP, portanto
Pela lei local de Ohm , obtemos
Finalmente e
O quociente então nos dá a resistência
A corrente elétrica é um deslocamento de cargas. Essas cargas podem ser íons ou elétrons . Os portadores de carga são, portanto, partículas materiais. Seu movimento pode ser dificultado por outras partículas materiais; este é em particular o caso de íons em uma solução salina , o efeito Joule é então um fenômeno de fricção . As cargas também podem ser desaceleradas por variações locais no campo eletrostático, este é particularmente o caso da condução elétrica em sólidos: se a diferença de potencial impõe um campo elétrico global, a heterogeneidade do meio cria variações locais. Em particular, em um cristal, os núcleos de átomos ou íons são cargas positivas que podem atrair ou repelir cargas móveis e, portanto, desacelerá-las. Em inglês, resistor ou resistor anglicismo são algumas vezes usados. Por abuso de linguagem, o dipolo, portanto, também foi chamado de "resistência" na prática. Este uso é permitido por dicionários.
É um componente eletrônico que aumenta voluntariamente a resistência (propriedade física) de um circuito. É caracterizado pela proporcionalidade entre a intensidade da corrente que flui por ele e a tensão entre seus terminais. Na prática, essa propriedade só é verificada aproximadamente devido à variação da resistividade com a temperatura do dipolo.
Nós distinguimos:
Um condutor ôhmico é um modelo físico dos componentes eletrônicos mencionados (dipolos chamados "resistores" ou "resistores"). Um condutor ôhmico é um dipolo que satisfaz a lei de Ohm :
U = R⋅I,A curva representativa da característica de uma resistência é uma linha reta que passa pela origem da marca de referência.
Os termos "resistência pura" ou "resistência ideal" são algumas vezes usados.
A rigor, nenhum dipolo aplica exatamente a lei de Ohm: a curva U = ƒ (I) não é exatamente uma linha reta, em particular para fortes variações de U ou I. O condutor ôhmico é um modelo que permite descrever os dipolos reais em condições fixas .
Além disso, a resistência de um condutor metálico não é uma constante. Depende em particular da temperatura; isso é bem aproximado pela relação:
R = R 0 (1 + a θ + b θ 2 )com R 0 um comportamento óhmica hipotético condutor modelagem condutor perfeitamente termostatizada a uma temperatura de 0 K e q a temperatura em K .
A resistência é um caso especial de impedância , ou, mais precisamente, a resistência R é a parte real da impedância complexa Z:
R = R e (Z)A potência consumida por um condutor ôhmico de resistência R, que constitui o efeito Joule , pode ser calculada a partir da lei da potência elétrica .
P = U⋅Ie a lei de Ohm
U = R⋅I.Portanto, temos dois casos:
As chamadas leis de associação de resistência aplicam-se estritamente apenas a condutores ôhmicos:
Uma rápida demonstração dessa relação pode ser feita a partir de considerações energéticas.
Considere dois resistores: R 1 e R 2 , em paralelo e alimentados por uma fonte de tensão. A potência consumida por este conjunto é igual à soma das potências consumidas por cada uma das resistências, a saber:
com U o valor eficaz da tensão entre esses resistores.
A resistência equivalente deve consumir a mesma energia que este conjunto, portanto:
Simplificando, encontramos a fórmula de associação de resistores em paralelo.