Ohm
Georg Ohm ensinava matemática num liceu de Colónia e, à noite, media a corrente em fios. As pilhas da época descarregavam depressa, por isso em 1826 recorreu a um termopar: uma junção em água a ferver, a outra em gelo a derreter. Dava uma tensão estável. Ohm trocava fios de comprimentos diferentes e observava quanto se desviava a agulha magnética por cima do fio.
Em 1827 descreveu a lei: a corrente é proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência. O livro foi recebido com frieza, e o reconhecimento só chegou a Ohm uns quinze anos depois. Um ohm é a resistência com a qual uma tensão de 1 V faz passar uma corrente de 1 A. A resistência de uma chaleira tem cerca de 26 Ω; uma resistência numa placa de circuito, milhares de ohms.
| Notação | Ω |
| Definição | volt por ampere · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| Valores de referência | R_K — 25 812,807 45 Ω · ohm internacional — 1,000 49 Ω · impedância do vazio — 376,73 Ω |
| Introduzida | 1861, Associação Britânica · ohm internacional 1881 · no SI desde 1960 |
| Normas | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| Valores típicos | 17 mΩ — um metro de fio de cobre de 1 mm² · 26 Ω — resistência de uma chaleira · 4,7 kΩ — resistência numa placa |
01 · Definição
Um volt por cada ampere
A resistência R indica que tensão é precisa para fazer passar uma corrente de um ampere por um condutor. Um ohm é um volt por ampere. Os eletrões no metal chocam constantemente com os átomos da rede, que vibram, e cedem-lhes energia. É por isso que um fio percorrido por corrente aquece.
A resistência de um fio cresce com o comprimento e diminui com a espessura. Depende também do material: o nicrómio tem uma resistividade 65 vezes maior do que a do cobre. Nos metais, a resistência aumenta com o aquecimento; no carvão, pelo contrário, diminui um pouco.
Como ler uma resistência pelas faixas
Numa resistência minúscula não cabem algarismos impressos, por isso o valor é pintado em anéis. As duas primeiras faixas são algarismos, a terceira é o multiplicador e a quarta, afastada das outras, a tolerância. Preto vale 0, castanho 1, vermelho 2, e assim pelo arco-íris até branco 9. Escolha as cores e, em baixo, aparece o valor com os limites de tolerância.
A resistência de um fio é igual à resistividade do material multiplicada pelo comprimento e dividida pela secção. Cem metros de fio de cobre com 1 mm² de secção têm 1,7 Ω. A resistência de uma chaleira de 2 kW a 230 V tem cerca de 26 Ω: faz-se de nicrómio, fina e curta.
Quando a lei de Ohm se cumpre e quando não
À esquerda, uma fonte de laboratório: tensão até 24 V e corrente limitada a dez amperes. Entre dois terminais está esticado um fio. A corrente aquece-o e, com o calor, ele verga, fica vermelho, depois amarelo, e pode fundir. À direita, uma lupa mostra o interior: os pontos violeta são átomos da rede, que tremem tanto mais quanto mais quente está o metal; os turquesa são eletrões, e um clarão é uma colisão. Pode mergulhar o fio em água: aí não aquece acima de 100 °C. O tempo na cena corre quatro vezes mais depressa.
Mexa na tensão e veja como o fio aquece.
02 · Conversão
| Unidade | Valor | Onde aparece |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
O filamento de uma lâmpada de 60 W tem, a quente, cerca de 880 Ω, e a frio treze vezes menos.
O siemens é o inverso: uma condutância de 1 S corresponde a uma resistência de 1 Ω, e 1 mS a 1 kΩ.
Um supercondutor tem resistência exatamente nula: a corrente num anel supercondutor circula durante anos sem fonte.
03 · Ordens de grandeza
04 · Instrumentos de medição
05 · Regras de escrita
06 · Unidades vizinhas
07 · Secção histórica
O ohm internacional de 1893 é a resistência de uma coluna de mercúrio com 106,3 cm de comprimento e 14,4521 g de massa a 0 °C, ou seja, com cerca de 1 mm² de secção. Escolheu-se o mercúrio porque é fácil de purificar e de verter num tubo da mesma maneira em qualquer laboratório. Mais tarde verificou-se que este ohm era 0,049 % maior do que o atual.
Desde 1990, o ohm é mantido através do efeito Hall quântico. Numa película fina, sob um campo magnético forte e a frio muito intenso, a resistência de Hall fixa-se em degraus regulares R_K/i. A constante de von Klitzing R_K = h/e² vale 25 812,807 45 Ω, e desde 2019 este número é exato.
Catálogo de grandezas
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