Domine eletrodinâmica para o vestibular! Corrente elétrica, d.d.p., resistência, Lei de Ohm e associação de resistores (série/paralelo) com fórmulas e exemplos práticos.
1. Introdução
No cotidiano, ligamos uma lâmpada, usamos o chuveiro ou carregamos o celular sem pensar no que acontece nos fios: cargas elétricas em movimento percorrem os condutores, dando vida aos nossos aparelhos. A eletrodinâmica estuda exatamente esse fluxo de cargas, a energia necessária para movê‑las e a oposição que encontram pelo caminho. Vamos explorar, de forma clara e objetiva, os principais conceitos: corrente, diferença de potencial, resistência, Lei de Ohm e associação de resistores.
2. Corrente Elétrica
A corrente elétrica representa o fluxo ordenado de cargas (elétrons) dentro de um condutor. Imagine um rio: a corrente é a vazão de água, só que aqui a “água” são elétrons. Ela é definida pela relação:
I = Q / t
- I: intensidade da corrente, em amperes (A)
- Q: carga elétrica total que passa por um ponto, em coulombs (C)
- t: intervalo de tempo no qual a carga passa, em segundos (s)
Por exemplo, dizer que um circuito tem 3 A significa que 3 C de carga fluem pela seção do fio a cada segundo. Esse conceito é vital para dimensionar fios e fusíveis em instalações elétricas.
3. Diferença de Potencial
Também chamada de “d.d.p.”, a diferença de potencial mede a energia fornecida ou consumida para transportar carga entre dois pontos de um circuito. Em termos práticos, é o “empenho” da fonte (pilha, bateria) para empurrar cargas pelo condutor.
Se tivermos dois pontos, A e B, de potenciais VA e VB, respectivamente, a d.d.p. (UAB) entre A e B será dada por:
UAB = VA – VB
- UAB: diferença de potencial entre os pontos A e B.
- VA: potencial no ponto A.
- VB: potencial no ponto B.
4. Resistência Elétrica
Nem todo material deixa os elétrons passarem com a mesma facilidade. A resistência quantifica essa “dificuldade”:
R = ρ · ℓ / A
- R: resistência, em ohms (Ω)
- ρ: resistividade do material, em Ω·m (depende da natureza do condutor)
- ℓ: comprimento do condutor, em metros (m)
- A: área da seção transversal do condutor, em metros quadrados (m²)
Materiais como cobre têm baixa resistividade e conduzem bem a corrente; já o carbono, com resistividade alta, aquece mais sob a mesma corrente — princípio usado em lâmpadas incandescentes.
5. Lei de Ohm
A Lei de Ohm unifica tensão, corrente e resistência num único enunciado: num condutor ôhmico (onde R se mantém constante), a diferença de potencial é proporcional à corrente:
U = R × I
- U: diferença de potencial (V)
- R: resistência elétrica (Ω)
- I: corrente elétrica (A)
Esse resultado permite calcular qualquer uma das grandezas se conhecermos as outras duas, ferramenta essencial para projetos de circuitos e resolução de exercícios de vestibular.
6. Associação de Resistores
Em circuitos práticos, combinamos vários resistores para obter valores de resistência desejados. Existem duas configurações básicas:
- Série
- A mesma corrente percorre todos os resistores.
- A resistência total é a soma simples:
Rₛ = R₁ + R₂ + … + Rₙ
- Paralelo
- A mesma diferença de potencial aplica-se a cada resistor.
- A corrente total é a soma das correntes em cada ramo, e a resistência equivalente satisfaz:
1 / Rₚ = 1 / R₁ + 1 / R₂ + … + 1 / Rₙ
| Associação | Corrente | Tensão | R equivalente |
|---|---|---|---|
| Série | igual em cada | soma-se | Rₛ = Σ Rᵢ |
| Paralelo | soma-se nos ramos | igual em cada | Rₚ = (Σ 1/Rᵢ)⁻¹ |
Esses arranjos permitem ajustar a dissipação de energia e controlar os níveis de corrente em diferentes partes de um circuito.
7. Conclusão
Agora você já domina os pilares da eletrodinâmica! Entendeu como corrente, tensão e resistência se relacionam pela Lei de Ohm, e como calcular circuitos com resistores em série e paralelo — essenciais para questões do ENEM e vestibulares!
