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Diferença
de Potencial A diferença de potencial (d.d.p.),
também chamada de tensão, é definida como o trabalho necessário para
que uma carga se desloque de um ponto A para um ponto B, quando imersa em um
campo elétrico. Quando existe uma certa diferença de potencial entre dois pontos e
ligamos esses pontos através de um fio condutor, no seu interior irá surgir
um movimento ordenado de cargas. Este movimento é chamado de corrente elétrica. Portanto,
para que um condutor seja percorrido por uma corrente é necessário que exista
uma diferença de potencial entre seus pontos. Para que um aparelho elétrico funcione, é preciso que exista uma d.d.p. entre seus terminais. Normalmente, nestes
equipamentos é indicado o valor da tensão que devem ser ligados. A unidade de medida da d.d.p. é o Volts, em homenagem ao físico italiano
Alessandro Volta (1745-1827) inventor da pilha elétrica. Os equipamentos que
medem a tensão são chamados de voltímetros.
Fórmula da d.d.p. A diferença de potencial pode ser calculada a partir da seguinte
fórmula:
Sendo, U: diferença de potencial (V) Lei de Ohm Os dispositivos elétricos que transformam a energia elétrica em energia
térmica são chamados de resistores. Chuveiro elétrico, ferro de
passar roupas, lâmpadas incandescentes, são exemplos de dispositivos desse
tipo. Quando a razão entre a d.d.p. dos terminais
de um resistor e a corrente que o atravessa for um valor constante, esse
resistor é chamado de ôhmico. Podemos calcular
a diferença de potencial entre os terminais de um resistor ôhmico quando este
é atravessado por uma corrente através da seguinte relação, denominada Leis
de Ohm: U = R.i Sendo, U: tensão (V) Qual a diferença de potencial que estão submetidos os terminais de uma
torneira elétrica que apresenta resistência igual a 25 Ω quando
percorrida por uma corrente de 4 A? Solução Para encontrar o valor da d.d.p. vamos
aplicar a lei de Ohm, ou seja: U = 25.4 = 100 V Assim, os terminais da torneira estão submetidos a uma tensão de 100
V. Para saber mais, veja também: Potência Elétrica A potência elétrica é uma grandeza que representa a
quantidade de energia elétrica que foi transformada em outro tipo de energia,
por unidade de tempo. Os equipamentos elétricos, além da indicação da tensão, também possuem
a indicação da sua potência elétrica que consomem. Quanto maior o seu valor,
maior é o consumo de energia. A potência elétrica é igual ao produto da tensão pela corrente, ou
seja: P = U.i Sendo, P: potência elétrica (W) Exemplo Qual a tensão que se deve ligar um chuveiro elétrico que consome uma
potência de 2 200 W, para que a intensidade da corrente que o atravessa seja
igual a 10 A? Solução Para encontrar o valor da tensão, vamos substituir os valores na
fórmula:
Portanto, a d.d.p. deverá ser igual a 220 V. Exercícios Resolvidos 1) Enem - 2017 Dispositivos eletrônicos que
utilizam materiais de baixo custo, como polímeros semicondutores, tem sido desenvolvidos
para monitorar a concentração de amônia (gás tóxico e incolor) em granjas
avícolas. A polianilina é um polímero semicondutor que tem o valor de sua
resistência elétrica nominal quadruplicado quando exposta a altas
concentrações de amônia. Na ausência de amônia, a polianilina se comporta
como um resistor ôhmico e a sua resposta elétrica é mostrada no gráfico
O valor da resistência elétrica da polianilina na presença de altas
concentrações de amônia, em ohm, é igual a a) 0,5 × 100 Resposta Sendo o resistor ôhmico, podemos usar a lei de Ohm para encontrar o
valor da resistência. Para isso, vamos escolher um ponto no gráfico, por
exemplo U = 1 V e i = 2.10-6A. Assim, temos:
Como a resistência elétrica da polianilina na presença de altas
concentrações de amônia quadruplica, então devemos multiplicar o valor
encontrado por 4. Portanto, o valor da resistência é igual a 2,0 x 106Ω. Alternativa: e) 2,0 x 106Ω 2) UERJ - 2012 Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em
paralelo. Considere os dados abaixo: · a corrente elétrica
eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10A; · a tensão eficaz
disponível é de 120 V; · sob essa tensão,
cada lâmpada consome uma potência de 60 W. O número máximo
de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a: a) 10 Resposta Primeiro, vamos calcular a potência máxima suportada pelo circuito,
seu valor será dado por: P = 10.120 = 1200 W Como cada lâmpada consome 60 W, para saber quantas lâmpadas poderão
ser mantidas acesas devemos dividir o valor da potência máxima por 60.
Portanto, poderão ser mantidas 20 lâmpadas. Alternativa: c) 20 |
