Resistência Elétrica 

A resistência elétrica é a oposição que os condutores oferecem à passagem da corrente elétrica.

Símbolo da grandeza: R

Unidade SI: ohm

Símbolo da Unidade: letra grega ómega

Letra ómega 

Para medir a resistência elétrica pode-se:

• Utilizar um ohmímetro, medindo, diretamente, a resistência elétrica.

• Calculá-la a partir da expressão R = U:I.

Descobrir a d.d.p. e a intensidade da corrente elétrica e calcular o quociente entre elas.

Esta expressão permite calcular a resistência elétrica de condutores ohmícos e condutores não ohmícos.

Condutores ohmícos - A sua resistência elétrica tem sempre o mesmo valor, independentemente da itensidade de corrente e da d.d.p. do circuito onde estão instalados.

Condutores não ohmícos - A sua resistência elétrica varia de circuito para circuito.

Lei de Ohm

"A diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor metálico filiforme e homogéneo (condutores ohmícos) a temperatura constante, é diretamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre."

Intensidade da Corrente Elétrica

A intensidade da corrente nos condutores metálicos e na grafite relaciona-se com o número de eletrões que passa numa secção reta do circuito por unidades de tempo.

Símbolo da grandeza: I

Unidade SI: ampere

Símbolo da unidade: A

Aparelho de medida: amperímetro

Os amperímetros instalam-se em série.

• Nos circuitos em série, a intensidade da corrente tem o mesmo valor em qualquer ponto.

• Nos circuitos em paralelo, a intensidade da corrente no ramo principal é igual à soma das intensidades da corrente nas várias ramificações.

Amperímetro analógico com medição em miliamperes (mA), submúltiplos dos amperes

Símbolo do amperímetro 

Passemos agora às grandezas associadas à Corrente Elétrica:

Diferença de Potencial (Elétrico) ou d.d.p.

A diferença de potencial é a diferença de potencial elétrico (capacidade de um corpo com energia para atrair ou repelir outras cargas elétricas) entre dois pontos.


Símbolo da grandeza: U

Unidade SI: volt

Símbolo da unidade: V

Aparelho de medida: Voltímetro

 Os voltímetros são instalados em paralelo.

• A diferença de potencial nos terminais de um conjunto de lâmpadas em série é igual às somas das diferenças de potencial nos terminais de cada uma das lâmpadas.

• A diferença de potencial nos terminais de um conjunto de lâmpadas em paralelo é igual à diferença de potencial nos terminais de qualquer uma delas.

Voltímetro analógico

Símbolo do voltímetro

Pilha de Volta

A pilha de volta, criada pelo físico italiano Alessandro Volta, no início do século XIX, foi o primeiro gerador estático de energia elétrica a ser criado.

Este físico pegando na teoria de que a eletricidade tinha origem nos metais, desenvolveu um aparelho constituído por discos de zinco e de cobre colocados alternadamente e separados por pedacos de flanela humedecida numa solução de ácido sulfúrico. 

Este aparelho era capaz de produzir corrente elétrica continuamente, assim que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre colocados na extremidade da pilha.

Alessandro Volta designou os discos de cobre como elétrodos positivos e os de zinco como elétrodos negativos. Designou também a flanela humedecida na solução condutora de eletrólito.

Este aparelho foi então chamado de pilha de Volta, e as pilhas atuais (pilhas secas) são baseadas nela.

Pilha de Volta

Circuitos em série

Circuito em série

Num circuito com lâmpadas em série, cada uma é ligada a seguir à outra, existindo um só caminho para a corrente elétrica, pelo que se verifica que:

• O interruptor controla todas as lâmpadas, independentemente da sua posição no circuito.
• Quando uma das lâmpadas se funde ou é retirada, as outras também se apagam, visto que o circuito é interrompido.
• Quando se aumenta o nº de lâmpadas, a luminosidade de cada uma diminui.

Circuito em paralelo

Circuito em paralelo

Num circuito com lâmpadas em paralelo, cada uma é instalar numa ramificação diferente, pelo que existe mais do que um caminho para a corrente elétrica. O nó é o local onde a corrente do ramo principal se divide pelas ramificações e também aquele onde ela se volta a juntar. Neste circuito verifica-se que:

• Se o interruptor estiver instalado no circuito principal, controla todas as lâmpadas, mas se estiver instalado numa das ramificações apenas as lâmpadas existentes nessa ramificação é que são por ele controladas.
• Quando uma das lâmpadas se funde ou é retirad, as outras permanecem acesas.
• Quando se aumenta o nº de lâmpadas, a luminosidade de cada uma mantém-se.

Visto que os circuitos em paralelo têm muitas mais vantagens que os circuitos em série, a instalação dos aparelhos elétricos nas nossas casas fazem-se em paralelo.

Vamos agora passar a um novo tema:

Circuitos Elétricos

Um circuito elétrico fechado é constituído por uma fonte de energia elétrica e um ou mais receptores da energia elétrica (que a transformam noutros tipos de energia), ligados convenientemente.

Podemos instalar interruptores nos circuitos elétricos, sendo que, quando estes estão fechados a corrente elétrica está ligada (o circuito não é interrompido) mas quando estão abertos, o circuito eletrico é interrompido e a corrente elétrica desligada.

Todos os dispositivos elétricos têm dois terminais. Nas pilhas, os terminais denominam-se de polos, sendo que o positivo se encontra assinalado com um + e o negativo com um -.

Circuito elétrico fechado constituído por uma fonte de energia elétrica (pilha), um interruptor fechado e um receptor de energia elétrica (lâmpada).

A corrente elétrica tem um sentido: do polo negativo para o polo positivo. A este chama-se o sentido real da corrente elétrica.

Como se tinha convencionado que a corrente elétrica tinha sentido do polo positivo para o negativo, este ficou conhecido como o sentido convencional da corrente elétrica.

Para fazer um esquema de um circuito elétrico, utilizamos os símbolos atribuídos aos diferentes dispositivos elétricos, como por exemplo:

Representação em esquema de um circuito elétrico fechado

Representação em esquema de um circuito elétrico aberto.

Impulsão

A impulsão é uma força que se exerce em qualquer corpo mergulhado num fluído (líquido ou gás). Tem  direção vertical e o seu sentido é de baixo para cima. Opõe-se ao peso.

A Impulsão depende do volume imerso e da densidade do líquido e varia das seguintes formas:

• Quando as massas são iguais mas os volumes diferentes, quanto maior o volume, menor o peso aparente e, como tal, maior a impulsão.

• Quando tanto as massas como os volumes dos corpos são iguais, quanto maior a densidade do líquido, maior a impulsão

A impulsão determina-se utilizando um dinamómetro e seguindo os seguintes passos:

• Mede-se o peso real do corpo.
• Mede-se o seu peso aparente (o peso que parece apresentar quando mergulhado no líquido)
• Calcula-se a diferenca entre os dois resultados, chegando assim ao valor da impulsão

Portanto:

Peso real = Peso aparente + Impulsão 

Isto leva-nos à Lei de Arquimedes:

"Qualquer corpo mergulhado num líquido recebe da parte deste uma impulsão vertical, de baixo para cima, de valor igual ao do peso do volume de líquido deslocado."

3ª Lei ou Lei da Ação-Reação

"Quando dois corpos estão em interação, à ação de um corpo sobre outro corresponde sempre uma reação igual e oposta exercida pelo segundo corpo sobre o primeiro."

Ou seja, o par de forças ação-reação é composto por duas forças com a mesma direção e intensidade mas sentidos opostos, aplicados em corpos diferentes (pelo que não se anulam) - uma força correspondente à ação e outra correspondente à reação.

2ª Lei ou Lei Fundamental da Dinâmica

"A força resultante do conjunto das forças que atuam num corpo produz nele uma aceleração com a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante, que é tanto maior quanto maior for a itensidade da força resultante."

Aqui dá-se o caso de força resultante não ser nula.
Portanto, segundo esta lei :

• Quando a massa do corpo é constante, quanto maior a aceleração do corpo, maior a força resultante.
• Quando a aceleração do corpo é constante, quanto maior a massa do corpo, menor a força resultante.
• Quando a força resultante é constante, quanto maior a massa do corpo, menor a sua aceleração.

A Força Resultante varia proporcionalmente com a aceleração. Já a massa do corpo varia inversamente com a sua aceleração.

Esta lei é descrita pela expressão: 

Força resultante = massa x aceleração

Posto isto, resta-nos saber o que são forças de atrito. Estas são forças de contacto que se opõem sempre ao movimento de um corpo e que dependem das superfícies de contacto e da massa do corpo.

Sendo assim, quanto maior a massa do corpo, maior serão as forças de atrito aplicadas nele e daí a menor aceleração que esse corpo obtém.
E quanto mais lisa for a superfície de contacto menor será o atrito.

Leis de Newton

1ª Lei ou Lei da Inércia

"Um corpo tende em manter o seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme se a resultante das forças nele aplicadas for nula."

Ou seja, num corpo em repouso, se a força resultante for nula, a sua velocidade é nula, tal como a sua aceleração.

Num corpo em movimento retilíneo uniforme, se a força resultante for nula, a sua velocidade permanece inalterada (é constante), pelo que a sua aceleração é nula.

Por exemplo, nesta experiência, quando o papel for puxado, a garrafa manter-se-á imovel, visto que a força é aplicada no papel e não na garrafa.

Nesta imagem são visíveis dois vetores indicando dusa forças diferentes. O primeiro vetor (P) indica-nos o peso do objeto, ou seja, a força que a Terra exerce neste objeto. O outro vetor (N) refere-se à Força de Reação Normal, uma reta perpendicular à superfície onde o corpo se encontra apoiado (neste caso, a mesa).

Como aqui as duas forças têm a mesma intensidade, a Força Resultante é nula, permanecendo o corpo em repouso.