Questões de Lei de Ohm com respostas exigem identificar corretamente tensão elétrica, corrente e resistência, selecionar a relação adequada entre essas grandezas e cuidar das unidades. A Lei de Ohm é usada para analisar circuitos simples e aparece em exercícios escolares, vestibulares e no ENEM, frequentemente associada à potência e ao consumo de aparelhos.
Antes de calcular, é importante compreender o significado físico das grandezas. Isso evita que a resolução seja apenas uma troca mecânica de números em fórmulas. Neste artigo, os exercícios são comentados passo a passo para mostrar o raciocínio necessário em cada situação.
Lei de Ohm e grandezas elétricas
A Lei de Ohm relaciona a tensão elétrica aplicada aos extremos de um condutor, a corrente elétrica que o atravessa e sua resistência elétrica. Para um resistor ôhmico mantido em temperatura constante, a relação é expressa por: U = R · I. Nessa expressão, U representa a tensão, R é a resistência e I corresponde à intensidade da corrente.
A tensão, medida em volt (V), pode ser entendida como a diferença de potencial que impulsiona as cargas elétricas no circuito. A corrente elétrica, medida em ampère (A), indica a quantidade de carga que atravessa uma seção do condutor por unidade de tempo. Já a resistência, medida em ohm (Ω), representa a oposição que o material oferece à passagem da corrente.
| Grandeza | Símbolo | Unidade no SI | Relação pela Lei de Ohm |
|---|---|---|---|
| Tensão elétrica | U | volt (V) | U = R · I |
| Corrente elétrica | I | ampère (A) | I = U/R |
| Resistência elétrica | R | ohm (Ω) | R = U/I |
Quando a resistência é mantida constante, aumentar a tensão provoca aumento proporcional da corrente. Em contrapartida, se a tensão for fixa, uma resistência maior produz corrente menor. Essas proporcionalidades ajudam a prever resultados antes mesmo da conta.
Atenção: a Lei de Ohm descreve diretamente os chamados resistores ôhmicos, nos quais a razão entre tensão e corrente permanece constante em determinada condição de temperatura. Lâmpadas e diodos, por exemplo, podem apresentar comportamento não ôhmico em certas situações.
Como organizar a resolução
Uma resolução bem organizada diminui erros de interpretação e de unidade. Não é necessário decorar fórmulas isoladas: basta entender a relação U = R · I e isolar a grandeza pedida. Se o problema fornece tensão e resistência, por exemplo, divide-se U por R para encontrar a corrente.
- Leia o enunciado e separe os dados fornecidos do que está sendo pedido.
- Registre as unidades de cada valor e converta-as, se necessário, para volt, ampère e ohm.
- Escolha a expressão que inclui a incógnita e os dados conhecidos.
- Substitua os valores, mantendo as unidades durante o cálculo.
- Analise o resultado: ele deve ser coerente com a situação descrita.
Prefixos são muito frequentes nos exercícios. O prefixo mili significa um milésimo: 1 mA = 0,001 A. O prefixo quilo indica mil vezes: 1 kΩ = 1.000 Ω. Assim, uma corrente de 250 mA corresponde a 0,250 A, enquanto uma resistência de 4,7 kΩ equivale a 4.700 Ω.
Uma estratégia útil é estimar: em uma tensão fixa, se a resistência aumenta, a corrente encontrada deve diminuir. Se sua conta apontar o contrário, revise a fórmula e a conversão de unidades.
Questões básicas resolvidas
Questão 1: cálculo da corrente
Um resistor de 6 Ω é ligado a uma fonte de tensão de 12 V. Qual é a corrente elétrica que passa por ele?
Resposta: como se pede a corrente, usa-se I = U/R. Substituindo os dados: I = 12/6 = 2 A. Portanto, a corrente no resistor é de 2 A. O resultado é coerente: uma resistência relativamente baixa sob 12 V permite uma corrente de alguns ampères.
Questão 2: cálculo da resistência
Um componente é percorrido por uma corrente de 0,5 A quando submetido a uma tensão de 10 V. Determine sua resistência elétrica.
Resposta: agora a incógnita é R, então R = U/I. Logo, R = 10/0,5 = 20 Ω. A resistência do componente é de 20 Ω. Note que dividir por 0,5 equivale a multiplicar por 2, justificando o valor obtido.
Questão 3: cálculo da tensão
Por um resistor de 15 Ω circula uma corrente de 0,2 A. Qual é a tensão entre seus terminais?
Resposta: aplica-se U = R · I. Portanto, U = 15 · 0,2 = 3 V. A tensão é de 3 V. Esse exemplo mostra que correntes pequenas também podem ser representadas em ampères, desde que a conversão esteja correta.
Questão 4: efeito da mudança de resistência
Uma fonte ideal mantém uma tensão de 24 V em um resistor de 8 Ω. Se a resistência for substituída por outra de 12 Ω, como a corrente será alterada?
Resposta: inicialmente, I = 24/8 = 3 A. Depois da troca, I = 24/12 = 2 A. Assim, a corrente diminui de 3 A para 2 A. Como a tensão não mudou e a resistência aumentou, a redução da corrente era esperada.
Questões com conversão e potência
Em muitos problemas, a dificuldade central não está na Lei de Ohm, mas na associação dela com outras fórmulas. A potência elétrica, por exemplo, pode ser calculada por P = U · I. Sua unidade é o watt (W). Combinando essa expressão com a Lei de Ohm, também se obtêm P = U²/R e P = R · I².
Questão 5: corrente em miliampères
Um circuito possui uma tensão de 9 V e um resistor de 3 kΩ. Determine a corrente elétrica em mA.
Resposta: primeiro, converte-se a resistência: 3 kΩ = 3.000 Ω. Em seguida, I = U/R = 9/3.000 = 0,003 A. Como 0,003 A equivale a 3 mA, a resposta é 3 mA. Também seria possível perceber que 9 V divididos por 3 kΩ resultam diretamente em 3 mA, desde que se domine essa equivalência entre prefixos.
Questão 6: potência dissipada
Um resistor de 10 Ω é atravessado por uma corrente de 2 A. Qual potência elétrica ele dissipa?
Resposta: pode-se usar P = R · I². Então, P = 10 · 2² = 10 · 4 = 40 W. O resistor dissipa 40 W, geralmente na forma de energia térmica. Outra conferência é calcular U: U = 10 · 2 = 20 V; depois, P = U · I = 20 · 2 = 40 W.
Questão 7: comparação de potências
Dois resistores, A e B, são ligados separadamente à mesma fonte de 12 V. A resistência de A é 6 Ω e a de B é 12 Ω. Qual deles dissipa maior potência?
Resposta: sob tensão fixa, pode-se aplicar P = U²/R. Para A, P = 144/6 = 24 W. Para B, P = 144/12 = 12 W. Portanto, o resistor A dissipa maior potência. Quando a tensão é a mesma, o resistor de menor resistência conduz mais corrente e dissipa mais potência.
Interpretação de gráficos e associações
Um resistor ôhmico apresenta gráfico de tensão em função da corrente como uma reta que passa pela origem. Nesse tipo de gráfico, a inclinação da reta corresponde à resistência: quanto mais inclinada ela for, maior será a resistência. Se o gráfico apresentar U no eixo vertical e I no horizontal, a inclinação é calculada por U/I, que é justamente R.
Em circuitos com resistores associados, é comum calcular antes a resistência equivalente e, depois, aplicar a Lei de Ohm ao circuito total. Na associação em série, a corrente é a mesma em todos os resistores, e a resistência equivalente é a soma: Req = R1 + R2 + ... . Na associação em paralelo, a tensão é igual nos ramos, e a resistência equivalente é menor que a menor resistência individual.
Questão 8: resistores em série
Dois resistores de 4 Ω e 8 Ω estão em série e são ligados a uma fonte de 24 V. Determine a corrente no circuito e a tensão em cada resistor.
Resposta: em série, Req = 4 + 8 = 12 Ω. A corrente total é I = 24/12 = 2 A, e ela é igual nos dois resistores. Para o resistor de 4 Ω, U = 4 · 2 = 8 V. Para o de 8 Ω, U = 8 · 2 = 16 V. A soma das tensões, 8 V + 16 V, é 24 V, confirmando o resultado.
Erros comuns e revisão final
Um erro recorrente é usar valores com prefixos sem convertê-los. Tomar 500 mA como se fossem 500 A gera resultados mil vezes maiores que o correto. Outro problema é confundir potência com energia: potência indica a rapidez com que a energia é transformada, enquanto energia elétrica depende também do tempo de funcionamento.
Também é preciso observar qual grandeza permanece constante. Não se pode afirmar simplesmente que menor resistência sempre significa menor potência. Isso depende do circuito: com tensão constante, a potência é inversamente proporcional à resistência; com corrente constante, vale P = R · I², e a potência aumenta com a resistência.
Pontos de revisão: memorize as unidades V, A e Ω; use U = R · I como relação central; converta mA e kΩ antes de calcular; em série, a corrente é a mesma; em paralelo, a tensão é a mesma; e confira se o resultado respeita a proporcionalidade esperada.
Ao resolver questões, priorize o entendimento da situação física. A fórmula funciona como uma ferramenta para expressar uma relação: tensão, corrente e resistência não são números isolados, mas grandezas que descrevem o comportamento de um circuito elétrico.
