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1. Corrente e létrica: 1ª Lei de Ohm Resistência elétrica 2ª série Aula 2 2 º bimestre Física Etapa Ensino Médio

2. Eletrodinâmica. Identificar as características de um resistor. Compreender o Efeito Joule. Definir a 1ª Lei de Ohm. Analisar o comportamento de resistores ôhmicos e não ôhmicos. Conteúdo Objetivos

3. Brainstorm com post-its . Em grupos de até 5 integrantes, escrevam em post-its os aparelhos do seu cotidiano que transformam energia elétrica em energia térmica. N a sequência, colem os post-its em um mural.

4. Em seguida, identifique os componentes dos aparelhos listados e registrem em seus cadernos a função de cada um deles. Comecem! ( 5 minutos ) Após essa etapa, vire-se e converse com seus colegas!

5. Resistor e Efeito Joule ou Representação simbólica de um resistor. Os resistores são elementos de circuito cuja função é transformar energia elétrica em térmica. Essa conversão de energia recebe o nome de Efeito Joule. Os filamentos de lâmpadas incandescentes e as espirais de chuveiros e secadores são exemplos de resistores.

6. Resistência elétrica e 1ª Lei de Ohm Quando submetemos os terminais de um resistor a certo valor de diferença de potencial elétrico (ddp), o dispositivo passa a ser percorrido por uma corrente elétrica. Podemos verificar que existe uma relação entre a intensidade dessa corrente e à ddp estabelecida. Para alguns resistores, mantidos a uma temperatura constante, a intensidade da corrente elétrica é diretamente proporcional a sua ddp. A expressão que representa matematicamente essa relação é denominada 1ª Lei de Ohm e pode ser expressa pela relação a seguir.

7. Resistência elétrica e 1ª Lei de Ohm R é uma constante de proporcionalidade denominada resistência. A resistência é uma característica dos resistores. 1ª Lei de Ohm

8. Resistência elétrica e 1ª Lei de Ohm Os resistores que obedecem à 1ª Lei de Ohm são chamados de resistores ôhmicos. Nesses resistores, se alterarmos a ddp U, a intensidade da corrente elétrica também se modificará; c ontudo, a resistência elétrica permanecerá constante. Essa relação pode ser representada por meio do gráfico U x i, conforme imagem abaixo: Neste gráfico, a tangente do ângulo θ é numericamente igual à resistência R . Assim, temos: tgθ = i i U 1 U 2 = i 1 i 2 = R

9. No gráfico abaixo, determine o valor da resistência nos pontos A e B, respectivamente:

10. Correção Como esse é um resistor ôhmico, é possível escolher qualquer coordenada do gráfico para resolver o exercício, pois a resistência é constante. Vamos adotar o ponto A. R = 5 Ω

11. Resistência elétrica e 1ª Lei de Ohm Dito de uma maneira informal, a resistência elétrica pode ser interpretada como uma certa “dificuldade” para passagem da corrente elétrica. Em breve, analisaremos os fatores que influenciam na resistência elétrica.

12. Resistores não ôhmicos Existem resistores que apresentam resistências variáveis. Esses dispositivos são denominados como resistores não ôhmicos. Por meio de um sistema de eixos cartesianos (U x i), conforme imagem a seguir, podemos verificar que esse tipo de resistor não obedece à primeira lei de Ohm, pois, nesses casos, não obteremos uma reta.

13. 2 - Um resistor ôhmico é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 5,0 A quando submetido a uma ddp de 100 V. Determine: a resistência elétrica do resistor; a intensidade de corrente que percorre o resistor quando submetido a uma ddp de 250 V.

14. Correção a) Para calcular a resistência elétrica, basta aplicar a 1ª Lei de Ohm, pois se trata de um resistor ôhmico. Assim, temos: R = U i 100 5,0 R = 20 Ω b) Como a resistência elétrica de um resistor ôhmico não varia, podemos novamente utilizar a 1ª Lei de Ohm, considerando que agora o resistor está submetido a uma ddp de 250 V. Daí, temos: 20 = 250 i = 20 12,5 A R = R = U i i 250 i =

15. A 1ª Lei de Ohm pode ser verificada no applet , disponível no endereço abaixo: https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_pt_BR.html Responda às perguntas: a) O que ocorre com a corrente elétrica e a tensão elétrica ao variar a resistência? b) O que ocorre com a corrente elétrica e a resistência elétrica ao variar a tensão?

16. 1ª Lei de Ohm Na simulação vista, é possível verificar a relação entre as grandezas. Por exemplo, mantendo uma tensão (V) constante, se aumentarmos a resistência (R), obrigatoriamente a corrente elétrica (I) terá que diminuir para mantermos a proporcionalidade.

17. Identificamos as características de um resistor. Compreendemos o Efeito Joule. Definimos a 1ª Lei de Ohm. Analisamos o comportamento de resistores ôhmicos e não ôhmicos.

18. BARRETO, F . B. SILVA, C. Física aula por aula – Eletromagnetismo. Física Moderna, 3º ano . 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016. BONJORNO, J. R.; et al. Física – Eletromagnetismo e Física Moderna, 3º ano , Vol. 3. 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016. MARTINI, G.; SPINELLI, W .; REIS, H. C.; SANT’ANNA, B. Conexões com a Física . Vol. 3. 3ª e d., São Paulo: Moderna, 2016. PIETROCOLA, M.; POGIBIN, A.; ANDRADE, R.; ROMERO, T. Física em Contextos . Vol. 3. São Paulo: Editora Brasil, 2016.

19. Lista de imagens e vídeos Slide 3 – https://www.flickr.com/photos/museomix/22438927919/ Slide 4 – https://vectorportal.com/pt/vector/ferro-a-vapor-amarelo./15792 Slide 5 – https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/ 39Incandescent_old_light_bulb.svg/640px-Incandescent_old_light_ bulb.svg.png Slide 10 – Fonte: https://www.pngwing.com/pt/free-png-nvqse/download Slide 11 – http://www.alfaconnection.pro.br/images/ELE020210a.gif

20. Material Digital