Corrente elétrica e resistores Notas de revisão para ENEM Física

Corrente elétrica e resistores

O que é corrente elétrica?

A corrente elétrica representa o movimento ordenado de cargas elétricas em um material condutor. Quando aplicamos uma diferença de potencial (tensão) nos extremos de um condutor, as cargas elétricas começam a se mover de forma organizada, criando o que chamamos de corrente elétrica.

Sentido real vs sentido convencional

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Diferença fundamental entre os sentidos da corrente:

Sentido real: Os elétrons (cargas negativas) se movem do polo negativo para o polo positivo
Sentido convencional: Por convenção histórica, consideramos que a corrente elétrica flui do polo positivo para o polo negativo

Na prática, quando falamos de corrente elétrica, sempre nos referimos ao sentido convencional.

Intensidade de corrente elétrica

A intensidade de corrente elétrica mede a quantidade de carga elétrica que atravessa uma seção transversal do condutor em um determinado intervalo de tempo.

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Fórmula da intensidade de corrente:

$I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$

Onde:

$I$ = intensidade de corrente (Ampères - A)
$\Delta q$ = quantidade de carga elétrica (Coulombs - C)
$\Delta t$ = intervalo de tempo (segundos - s)

Interpretação gráfica

Em um gráfico de intensidade versus tempo, a área sob a curva representa a quantidade total de carga elétrica que passou pelo condutor naquele período.

Tipos de corrente elétrica

Corrente contínua (CC/DC)

Flui sempre na mesma direção
Intensidade constante ao longo do tempo
Exemplo: baterias, pilhas

Corrente alternada (CA/AC)

Muda de direção periodicamente
Intensidade varia senoidalmente com o tempo
Frequência no Brasil: 60 Hz
Exemplo: energia elétrica residencial

Resistores

Os resistores são componentes elétricos que oferecem oposição à passagem da corrente elétrica. Sua principal função é transformar energia elétrica em energia térmica (efeito Joule).

Representação em circuitos

Os resistores podem ser representados por:

Símbolo em zigue-zague: ~~~
Retângulo com a letra R

Tipos de resistores

infoNote

Classificação dos resistores:

Resistores ôhmicos: Obedecem à Lei de Ohm, mantendo resistência constante independente da corrente aplicada.
Resistores não-ôhmicos: Não seguem a Lei de Ohm - sua resistência varia conforme a corrente, temperatura ou outros fatores.

Primeira Lei de Ohm

A Primeira Lei de Ohm estabelece a relação entre tensão, corrente e resistência em um resistor ôhmico.

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Fórmula da Primeira Lei de Ohm:

$U = R \times I$

Onde:

$U$ = tensão elétrica (Volts - V)
$R$ = resistência elétrica (Ohms - Ω)
$I$ = intensidade de corrente (Ampères - A)

Interpretação gráfica

Para resistores ôhmicos, o gráfico $U \times I$ é uma reta que passa pela origem. A inclinação desta reta representa o valour da resistência.

Segunda Lei de Ohm

A Segunda Lei de Ohm relaciona a resistência elétrica com as características físicas do material condutor.

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Fórmula da Segunda Lei de Ohm:

$R = \rho \times \frac{L}{A}$

Onde:

$R$ = resistência elétrica (Ω)
$\rho$ = resistividade do material (Ω·m)
$L$ = comprimento do condutor (m)
$A$ = área da seção transversal (m²)

Resistividade dos materiais

infoNote

Tabela de resistividade dos materiais:

A resistividade é uma propriedade característica de cada material:

Material	Resistividade (Ω·m)
Prata	$1{,}6 \times 10^{-8}$
Cobre	$1{,}7 \times 10^{-8}$
Ouro	$2{,}4 \times 10^{-8}$
Alumínio	$2{,}8 \times 10^{-8}$
Chumbo	$2{,}2 \times 10^{-7}$
Vidro	$1 \times 10^{12}$ a $1 \times 10^{14}$
Borracha	$\approx 10^{13}$

Observação importante: Quanto menor a resistividade, melhor condutor é o material.

Condutividade elétrica

A condutividade é o inverso da resistividade e indica a facilidade com que um material permite a passagem de corrente elétrica. Materiais com alta condutividade são excelentes condutores.

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Pontos-chave para lembrar:

A corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas em um condutor
Por convenção, a corrente flui do polo positivo para o negativo (sentido convencional)
A intensidade de corrente mede a quantidade de carga que passa por uma seção em um determinado tempo: $I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$
A Primeira Lei de Ohm relaciona tensão, corrente e resistência: $U = R \times I$
A Segunda Lei de Ohm mostra como a resistência depende do material e da geometria: $R = \rho \times \frac{L}{A}$
Quanto menor a resistividade, melhor condutor é o material

Corrente elétrica e resistores (ENEM Física): Notas de revisão