Resistores: o que são, associações e leis de Ohm

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática e Física

Um resistor é um componente eletrônico projetado para limitar ou controlar a corrente elétrica que passa por um circuito.

Os resistores são componentes que se opõem a passagem de corrente elétrica, ou seja, “resistem” a passagem de corrente elétrica, limitando sua intensidade.

Também chamados de resistências, convertem energia elétrica em calor, conforme o material resistivo de que são feitos. Estão presentes em aparelhos como chuveiros, televisores, computadores, aquecedores, rádios, lâmpadas incandescentes, dentre outros.

São representados pela letra R e no Sistema Internacional de Unidades (SI) são medidos em Ohm (Ω), ou seja, Volts (V) / Ampére (A).

Resistores têm diversas aplicações em circuitos elétricos, tais como:

  • Limitar a corrente: protegem componentes sensíveis, como LEDs, de correntes excessivas.
  • Divisores de tensão: utilizados para reduzir a tensão em uma parte do circuito.
  • Dissipação de energia: convertendo energia elétrica em calor.

Tipos de Resistores

Há dois tipos de resistores, fixos e variáveis. Os resistores fixos são constituídos de filme carbono, filme metálico, fio de precisão, dentre outros.

Os resistores variáveis podem ser ajustados manualmente. São exemplos potenciômetros, LDR (light depend resistor), PTC (coeficiente de temperatura positivo), NTC (coeficiente de temperatura negativo), Magnetorresistores, reostato, dentre outros.

Associação de Resistores

Nos circuitos elétricos há uma quantidade de resistores que se organizam em série ou em paralelo. Note que o chamado “resistor equivalente” (Req) representa a resistência total dos resistores associados.

Associação de resistores em série

Na associação em série, o resistor equivalente será igual à soma de todas as resistências presentes no circuito.

A corrente elétrica (i) é a mesma para todos os resistores do circuito. Para calcular o valor do resistor equivalente, utiliza-se a seguinte expressão:

reto R com eq subscrito igual a espaço reto R 1 mais reto R 2 mais reto R 3 mais reto R 4 mais reto R 5 mais... reto R com reto n subscrito.

Exemplo:
Em uma associação de resistores em série, R1 = 10Ω, R2 = 15Ω e R3 = 20Ω. Determine a resistência equivalente.

Resolução:
Para o cálculo, basta somar os valores dos resistores.

reto R com eq subscrito igual a espaço reto R 1 mais reto R 2 mais reto R 3 reto R com eq subscrito igual a espaço 10 mais 15 mais 20 reto R com eq subscrito igual a 45 espaço reto ómega maiúsculo

Associação de resistores em paralelo

Na associação em paralelo, a corrente elétrica se divide entre eles. Assim, a corrente total que passa pelo circuito é igual à soma das correntes elétricas que passam por cada um dos resistores da associação.

Dessa forma, a resistência equivalente (Req) dos resistores associados em paralelo, será menor que o resistor de menor resistência da associação, sendo calculado pela seguinte fórmula:

1 sobre reto R com eq subscrito igual a espaço numerador 1 sobre denominador reto R 1 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador reto R 2 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador reto R 3 fim da fração mais espaço... espaço mais 1 sobre reto R com reto n subscrito

Exemplo:
Em uma associação de resistores em paralelo, R1 = 10Ω, R2 = 15Ω e R3 = 20Ω. Determine a resistência equivalente.

Resolução:
Substituindo os valores na fórmula:

1 sobre reto R com eq subscrito igual a espaço numerador 1 sobre denominador reto R 1 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador reto R 2 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador reto R 3 fim da fração 1 sobre reto R com eq subscrito igual a espaço 1 sobre 10 mais 1 sobre 15 mais 1 sobre 20

Igualando os denominadores:

1 sobre reto R com eq subscrito igual a espaço 6 sobre 60 mais 4 sobre 60 mais 3 sobre 60 1 sobre reto R com eq subscrito igual a espaço 13 sobre 60 13 espaço. espaço reto R com eq subscrito espaço igual a espaço 60 reto R com eq subscrito igual a 60 sobre 13 aproximadamente igual 4 vírgula 61 espaço reto ómega maiúsculo

Associação de resistores mista

Nesse tipo de associação, os resistores se encontram associados em série e em paralelo. Dessa forma, para calcular a resistência do circuito, deve-se calcular o valor total dos resistores associados em paralelo, somá-los aos resistores em série, para assim, obter o resultado.

Leis de Ohm e resistência elétrica

A resistência elétrica foi descoberta pelo físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854), em 1827. Ele postulou as duas que determinam a resistência elétrica dos condutores.

A resistência de um material depende de:

  • O tipo de material (condutor ou isolante)
  • O comprimento e a área da seção transversal do material
  • A temperatura

Primeira Lei de Ohm

A primeira Lei de Ohm postula que em um condutor ôhmico (resistência constante), mantido à temperatura constante, a intensidade de corrente elétrica será proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades, ou seja, sua resistência elétrica é constante.

É representada pela seguinte fórmula:

Resistores ou Resistores

donde:

R: resistência, medida em Ohm (Ω)
U: diferença de potencial elétrico (ddp), medido em Volts (V)
I: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A).

Exemplo:
Um resistor de 100 Ω é conectado a uma fonte de tensão de 12 V. Qual é a corrente que passa pelo resistor?

Resolução:
Substituindo os valores na fórmula e resolvendo para i:

reto U igual a reto R espaço. espaço reto i reto U sobre reto R igual a reto i 12 sobre 100 igual a reto i 0 vírgula 12 espaço reto A aproximadamente igual reto i

Segunda lei de Ohm

A segunda lei de Ohm estabelece que a resistência elétrica de um material é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à sua área de secção transversal representada pela seguinte fórmula:

Resistores

donde:

ρ: resistividade do condutor (depende do material e de sua temperatura);
R: resistência;
L: comprimento;
A: área de secção.

Exemplo:
Um fio de cobre tem comprimento L = 2 m e área de seção transversal de 1 mm². Sabendo que a resistividade do cobre é 1 vírgula 68 espaço sinal de multiplicação 10 à potência de menos 8 fim do exponencial espaço reto ómega maiúsculo espaço. espaço reto m, calcule a resistência elétrica desse fio.

Resolução:
É necessário que as unidades estejam iguais, assim, 1 mm² = 10 à potência de menos 6 fim do exponencial espaçom².

Substituindo os valores na fórmula:

reto R igual a numerador reto ró espaço. espaço reto L sobre denominador reto A fim da fração reto R igual a numerador 1 vírgula 68 espaço. espaço 10 à potência de menos 8 fim do exponencial espaço. espaço 2 sobre denominador 10 à potência de menos 6 fim do exponencial fim da fração reto R igual a numerador 3 vírgula 36 espaço. espaço 10 à potência de menos 8 fim do exponencial sobre denominador 10 à potência de menos 6 fim do exponencial fim da fração reto R igual a 3 vírgula 36 espaço. espaço 10 à potência de menos 8 menos parêntese esquerdo menos 6 parêntese direito fim do exponencial reto R igual a 3 vírgula 36 espaço. espaço 10 à potência de menos 8 mais 6 fim do exponencial reto R igual a 3 vírgula 36 espaço. espaço 10 à potência de menos 2 fim do exponencial

Veja mais sobre as leis de Ohm.

Exercícios sobre resistores resolvidos

Exercício 1

Dois resistores de 8 Ω e 12 Ω são conectados em série. Qual é a resistência equivalente?

a) 15 Ω

b) 20 Ω

c) 25 Ω

d) 30 Ω

e) 30 Ω

Gabarito explicado

Como os resistores estão em série, basta adicionar seus valores, conforme a fórmula:

reto R com eq subscrito igual a reto R 1 espaço mais espaço reto R 2reto R com eq subscrito igual a 8 reto ómega maiúsculo espaço mais espaço 12 reto ómega maiúsculoreto R com eq subscrito igual a 20 reto ómega maiúsculo

Exercício 2

Dois resistores de 6 Ω e 4Ω são conectados em paralelo. Qual é a resistência equivalente?

a) 1,5 Ω

b) 2,4 Ω

c) 9,2 Ω

d) 10,5 Ω

e) 12,8 Ω

Gabarito explicado

Substituindo os valores na fórmula para o cálculo:

1 sobre Req igual a numerador 1 sobre denominador reto R 1 fim da fração mais numerador 1 sobre denominador reto R 2 fim da fração1 sobre Req igual a 1 sobre 6 mais 1 quarto1 sobre Req igual a 4 sobre 24 mais 6 sobre 241 sobre Req igual a 10 sobre 24

Multiplicamos cruzado os termos da proporção:

10 espaço. espaço reto R com eq subscrito espaço igual a espaço 1 espaço. espaço 2410 reto R com eq subscrito igual a 24reto R com eq subscrito igual a 24 sobre 10reto R com eq subscrito igual a 2 vírgula 4 espaço reto ómega maiúsculo

Exercício 3

Qual será a corrente que passa por um resistor de 50 Ω, quando ele é conectado a uma fonte de 10 V?

a) 0,1 A

b) 0,2 A

c) 0,3 A

d) 0,5 A

e) 0,6 A

Gabarito explicado

A equação que relaciona resistência, corrente e tensão é a primeira lei de Ohm.

reto U igual a reto R espaço. espaço reto i10 igual a 50 espaço. espaço reto i10 sobre 50 igual a reto i0 vírgula 2 espaço reto A espaço igual a espaço reto i

Leia também:

Referências Bibliográficas

Ramalho, F.; Nicolau, G.; Toledo, P. Os Fundamentos da Física, 3. ed. São Paulo: Moderna, 2013.

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.