Tensão elétrica: o que é, fórmulas e exercícios
Tensão elétrica é a grandeza física que mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, também chamada de ddp.
O instrumento utilizado para medir a tensão elétrica é o voltímetro e no Sistema Internacional (SI) a unidade de medida é o volt, cujo símbolo é V.
Embora muitos chamem essa grandeza de voltagem, devido ao seu descobridor, o físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), o termo correto é tensão elétrica.
Através da tensão elétrica é possível explicar o movimento das cargas e geração da corrente elétrica, devido ao trabalho realizado pela força elétrica.
Fórmula de tensão elétrica
O potencial elétrico (U) é dado pela razão entre a energia potencial em um ponto (Ep) e o valor da carga (q).
A unidade do potencial no SI é o volt, que representa a energia de 1 Joule fornecida a uma carga de 1 Coulomb, inserida em determinado ponto.
Quando a carga é deslocada do ponto A ao ponto B, a força elétrica realiza um trabalho para mudá-la de posição e, por isso, ocorre uma diferença de potencial elétrico (U).
O cálculo da tensão elétrica pode ser feito utilizando o trabalho realizado (T) e a carga que o recebe (q).
Exemplo
Quando uma força elétrica realiza um trabalho de 6.10–4 J para que do ponto x ao ponto y, em um campo elétrico, seja deslocada uma carga puntiforme de 3.10–5 C, qual a tensão elétrica entre esses dois pontos?
Solução:
Veja também Diferença de potencial.
Cálculo da ddp com a Lei de Ohm
Os elementos de um circuito são ligados por fios condutores, onde passa a corrente elétrica. A lei de Ohm relaciona as grandezas tensão elétrica, corrente elétrica e resistência elétrica de um circuito.
A tensão elétrica é a fonte que alimenta o circuito, sendo assim, essa grandeza pode ser calculada da seguinte fórmula:
Onde,
U é a tensão elétrica, cuja unidade é o volt (V);
I é a corrente elétrica, cuja unidade é o ampère (A);
R é a resistência elétrica, cuja unidade é volt/ampère ou ohm ().
Outra maneira de realizar o cálculo da ddp é através da potência elétrica (P), cuja unidade no SI é o watt (W). A potência (P) de um aparelho é quantidade de energia elétrica consumida por unidade de tempo.
O que é tensão elétrica em um circuito?
Observe a seguir o esquema básico de um circuito.
Os geradores de tensão elétrica (U), como bateria e pilha, são instrumentos capazes de transformar a energia química em energia elétrica e manter uma diferença de potencial entre seus terminais.
Essa diferença de potencial é importante para ocorrer o fluxo de cargas no circuito do ponto carregado ao ponto sem carga até que a tensão elétrica se iguale.
A diferença de potencial em um circuito pode ser medida, por exemplo, colocando as ponteiras do voltímetro nos terminais do resistor do circuito (R), que controla a intensidade de corrente (I) no condutor.
Veja também:
Exercícios sobre tensão elétrica
Exercício 1
Uma força elétrica produz um trabalho ao deslocar uma carga elétrica de entre dois pontos que apresentam uma diferença de potencial igual a 80 V. Determine em Joules a energia necessária que esta força mova esta partícula, nestas condições.
Exercício 2
Um resistor que possui resistência de 10 ohms é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade de 7 ampères. Um voltímetro foi figado entre seus terminais marca qual tensão
ASTH, Rafael. Tensão elétrica: o que é, fórmulas e exercícios. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/tensao-eletrica/. Acesso em: