George Simon Ohm

Em 1817 foi professor de matemática no colégio jesuíta da Colônia e na "Escola Politécnica Municipal" de Nuremberga de 1833 a 1849. Em 1852 tornou-se professor de física experimental na Universidade de Munique, na cidade onde viria a falecer.

Entre 1826 e 1827, Ohm desenvolveu a primeira teoria matemática da condução elétrica nos circuitos, baseando-se no estudo da condução do calor de Fourier e fabricando os fios metálicos de diferentes comprimentos e diâmetros usados nos seus estudos da condução elétrica. Este seu trabalho não recebeu o merecido reconhecimento na sua época, tendo a famosa lei de Ohm permanecido desconhecida até 1841 quando recebeu a medalha Copley da Royal Society. Até essa data os empregos que teve na Colónia e na Nuremberga não eram permanentes, não lhe permitindo assim, manter um nível de vida médio. Só depois de 1852, dois anos antes de morrer, conseguiu uma posição estável como professor de física na Universidade de Munique.

Lei de Ohm

George Siomn Ohm foi quem

relacionou pela 1ª vez a dife-

rença de potencial com a inten-

sidade  da corrente 

 A diferença de potencial nos terminais de qualquer condutor eléctrico metálico filiforme (Delgado como um fio) e homogéneo, a temperatura constante, é directamente proporcional à intensidade da corrente que o percorre.

 R = U : I <=> R = constante (a temperatura constante) 

 São directamente proporcionais porque o quociente entre pares de valores correspondentes é constante e porque a representação gráfica é uma recta que passa pela origem. 

 Nota: A expressão utilizada para calcular a resistência de um condutor (R = U : I), utiliza-se quer os condutores sejam não óhmicos quer sejam óhmicos.

De que depende a resistência eléctrica?

• do comprimento do condutor. Quando mais comprido for maior será a resistência.
• da área da secção (espessura). Quanto maior for a área da secção menor será a resistência.
• do material de que são feitos os condutores. Quanto maior for o valor da resistividade do material maior será o valor da resistência. 

Condutores Óhmicos e Não Óhmicos

• Para um condutor Óhmico a d.d.p. (diferença de potencial) é directamente proporcional à intensidade da corrente eléctrica. A representação gráfica da diferença de potencial (U) em função da intensidade da corrente (I) é uma linha recta que passa pela origem das coordenadas, por isso, é que se chama condutor linear a um condutor Óhmico.
• Para um condutor não Óhmico a d.d.p. não é directamente proporcional à intensidade da corrente eléctrica (I). 

Resistência Eléctrica (Grandezas físicas associadas à corrente eléctrica)

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

 Quanto maior for o valor da resistência pior será o condutor eléctrico. Quando a resistência apresenta um valor elevado quer dizer é que mau condutor eléctrico e quando a resistência eléctrica apresenta um valor baixo quer dizer que é bom condutor da corrente eléctrica.

 Grandeza física: Resistência

 Símbolo da grandeza: R

 Unidade do SI: Ohm

 Símbolo da unidade: 

O aparelho utilizado para medir directamente a resistência é o Ohmímetro. 

Podemos também medir indirectamente  a resistência sabendo a intensidade de corrente (I) e a d.d.p. (U = V):

R - resistencia 
V = U - d.d.p.
I - intensidade

 Quanto menor é a resistência eléctrica dos condutores maior é a intensidade da corrente nos circuitos eléctricos. < R - > I
 Quanto maior é a resistência eléctrica  dos condutores menor é a intensidade da corrente nos circuitos eléctricos. > R - < I

Corrente Elétrica

Intensidade da Corrente Eléctrica (Grandezas físicas associadas à corrente eléctrica)

 A intensidade é a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo.

 Grandeza física: Intensidade

 Símbolo da grandeza: I

 Unidade do SI: ampere 
 Símbolo da Unidade: A

 O aparelho utilizado para medir a intensidade é o amperímetro. Este é instalado no circuito em série.

 Escala do amperímetro:

Alcance ou valor máximo: 500 mA

Maior divisão da escala: 200 mA

Menor divisão da escala: 200 : 10 = 20 mA 

 Múltiplos e submúltiplos do ampere:

1 kA = 1000 A

1 A = 1000 mA

No circuito em série, a intensidade é sempre a mesma (I 1 = I 2).
No circuito em paralelo, a intensidade no circuito principal (I) é igual à soma das intensidades nas derivações (I 1 + I 2).

Diferença de Potencial Eléctrico ou Tensão Eléctrica (Grandezas físicas associadas à corrente eléctrica)

 Na pilha existe um pólo positivo a onde há défice de electrões e um pólo negativo a onde há excesso de electrões, tendo assim uma diferença de cargas que cria uma diferença de potencial.

 Diferença de Potencial é uma grandeza física que caracteriza a corrente eléctrica e que nos indica a "quantidade" de energia que é fornecida ao circuito.

 > d.d.p. nos terminais do gerador --> > energia fornecida ao circuito 

 Grandeza física: Diferença de potencial

 Abreviatura: d.d.p.

 Símbolo da grandeza: U

 Unidade do SI: volt 

 Símbolo da unidade: V

 O aparelho utilizado para medir a d.d.p. é o voltímetro analógico ou multímetro. O voltímetro instala-se sempre no circuito em paralelo.

Para a corrente contínua (cc) - Escala do voltímetro:

- Alcance ou valor máximo

1 V

3 V

10 V

30 V

- Maior divisão da escala

0,2 V

1 V

2 V

10 V

- Menor divisão da escala

0,02 V =     0,2 : 10

0,1 V = 1 : 10

0,2 V = 2 : 10

1 V = 10 : 10

Múltiplos e submúltipos do volt:

1 kV = 1000 V

1 V = 1000 mV 

 No circuito em série a d.d.p. nos terminais do gerador é igual à soma da d.d.p. nos terminais de cada receptor. U total = U 1 + U 2 (no caso de o circuito ter dois receptores)

 No circuito em paralelo a d.d.p. nos terminais no gerador é igual à d.d.p. em cada derivação. U total = U 1 = U 2 (no caso de o circuito ter dois receptores).

Tarefa

 O quarto da Joana têm dois candeeiros de tecto que acendem simultaneamente quando o interruptor está fechado (quando o interruptor está fechado a corrente está ligada e quando o interruptor está aberto a corrente está desligada). Num dia, uma das lâmpadas fundiu e a outra lâmpada, embora estivesse boa, também não acendeu.

 a) Indica se que forma a instalação de iluminação do quarto da Joana se encontra e como pode passar a ser mais eficaz, ou seja, quando uma lâmpada se funde a outra permaneça acesa).

 b) Representa o esquema dos respectivos circuitos eléctricos.

 Resolução:

 a) A iluminação do quarto da Joana é feita através de um circuito em série, em que o interruptor comanda todas as lâmpadas, se uma das lâmpadas se funde ou se retira, todas se apagam (porque há a interrupção da corrente) e quando se aumenta o número de lâmpadas, a luminosidade da cada uma diminui. Para o circuito passar a ser mais eficaz, este deverá passar a ser em paralelo, em que o interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas, mas quando instalado numa das ramificações, comanda apenas uma lâmpada, se retirar ou fundir uma das lâmpadas as outras permanecem acesas e quando se aumenta o número de lâmpadas, a luminosidade de cada uma mantém-se.

 b) 

Circuito em série:

Circuito em paralelo:

Alessandro Volta

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta nasceu e foi educado em Como, Ducado de Milão, onde se tornou professor de física na Escola Real em 1774. A sua paixão sempre foi o estudo da electricidade. De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus foi o seu primeiro livro científico.

Em 1751, com seis anos, foi encaminhado pela família para a escola jesuíta, era de interesse familiar que seguisse carreira eclesiástica. Porém, em 1759, com quatorze anos decidiu estudar física, e dois anos depois abandonou a escola jesuíta e desistiu da carreira eclesiástica. 

Em 1775 aprimorou o eletróforo, uma máquina que produz electricidade estática. Estudou a química de gases entre 1776 e 1778.

Em Novembro de 1776, Volta encontrou metano no Lago Maior. E em 1778 ele conseguiu isolá-lo.

Em 1779 tornou-se professor de física na Universidade de Pavia, posição que ocupou durante 25 anos.

Em 1794 Volta casa-se com Teresa Peregrini, filha do conde Ludovico Peregrini, tendo três filhos.

Em setembro de 1801 Volta viaja a Paris aceitando um convite do imperador Napoleão Bonaparte, para mostrar as características da sua invenção (a pilha) no Institut de France. Em honra ao seu trabalho no campo de electricidade, Napoleão nomeou-o Conde em 1810.

Em 1815, o imperador da Áustria nomeou-o professor de filosofia na Universidade de Pádua.
Volta está enterrado na cidade de Como, Itália. O "Templo Voltiano" perto do lago de Como é um museu devotado ao trabalho do físico italiano: os seus instrumentos e as  suas publicações originais estão à vista de todos.

Pilha de Volta

A pilha de Volta foi o primeiro gerador estático de energia elétrica a ser criado, tendo sido inventado por Alessandro Volta em 1800.

Em 1750, o anatomista italiano Luigi Galvani (1717-1808), enquanto realizava experiências de anatomia com sapos, concluiu que a corrente elétrica tinha origem nos músculos animais.

Alessandro Volta pressuponha que a eletricidade tinha origem nos metais. Como físico, Volta tentava provar que só existia um tipo de eletricidade. Por isso, trocou os tecidos de organismos vivos por ferro, cobre e tecido molhado, variando os metais usados, rapidamente se convenceu de que seu raciocínio fazia sentido.

Em 1800, Volta construiu um equipamento capaz de produzir uma corrente elétrica continuamente (a pilha de Volta). Ele empilhou alternadamente discos de zinco e de cobre, separando-os por pedaços de tecido embebidos em solução de ácido sulfúrico. A pilha de Volta produzia energia elétrica sempre que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre, colocados na extremidade da pilha.

Circuito em Série e em Paralelo

• Circuito em série, com duas lâmpadas:

• Circuito em Paralelo, com duas lâmpadas:

Símbolos de alguns dispositivos eléctricos