Calculadora Lei de Ohm

A Lei de Ohm estabelece que a corrente que flui através de um condutor é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência. A fórmula é V = I × R.

Para calcular a resistência, divida a tensão pela corrente: R = V / I. Por exemplo, se a tensão é 12V e a corrente é 2A, a resistência é 6Ω.

A Lei de Ohm não se aplica a componentes não lineares como diodos e transistores. Aplica-se apenas a materiais ôhmicos que mantêm uma resistência constante.

Um LED não é um resistor — ele mantém uma queda de tensão direta aproximadamente fixa (cerca de 2 V para o vermelho, 3 V para o azul/branco) e precisa de limitação de corrente, caso contrário queima. O valor do resistor em série vem de R = (Valimentação − VLED) / I. Com uma fonte de 12 V, um LED de 2 V e uma corrente alvo de 20 mA (0,02 A): R = (12 − 2) / 0,02 = 500 Ω. Use o valor padrão mais próximo, normalmente 470 Ω ou 560 Ω. Verifique também a potência do resistor: ele deve dissipar I²R = 0,02² × 470 ≈ 0,19 W, então um resistor de um quarto de watt funciona, mas se você acionar o LED com mais intensidade ou a partir de uma tensão maior, suba para um componente de 0,5 W ou 1 W.

Todo condutor tem resistência e, pela Lei de Ohm, essa resistência transforma corrente em tensão perdida: V = I × R. A resistência do fio é pequena (um metro típico de fio de instalação fica abaixo de um centésimo de ohm), mas em percursos longos ela se acumula. Um trecho com 0,5 Ω de resistência total transportando 10 A perde 5 V, então uma fonte de 12 V chega à carga com apenas 7 V. As normas de instalação geralmente permitem no máximo 3–5% de queda de tensão. Cabos subdimensionados causam luzes fracas, motores lentos e desperdício de energia em forma de calor, por isso a calculadora de queda de tensão e as tabelas adequadas de dimensionamento de fios são ferramentas padrão em toda instalação.

Em série, as resistências se somam: dois resistores de 10 Ω dão 20 Ω, então uma fonte de 12 V gera I = V/R = 12/20 = 0,6 A, com a tensão dividida igualmente (6 V em cada, já que a corrente é idêntica em ambos). Em paralelo, a resistência combinada é menor do que qualquer uma individualmente: dois resistores de 10 Ω dão R = 10/2 = 5 Ω, então a mesma fonte de 12 V gera 12/5 = 2,4 A, com cada resistor conduzindo 1,2 A. As regras gerais são R(total) = R₁ + R₂ para série e 1/R(total) = 1/R₁ + 1/R₂ para paralelo. A série divide a tensão, o paralelo divide a corrente — exatamente o que as seções de série e paralelo desta calculadora calculam.

O perigo vem da corrente, não da tensão, e a Lei de Ohm define essa corrente: I = V/R, onde R é a resistência do corpo humano. Um corpo seco tem aproximadamente 100.000 Ω, então um contato de 230 V produz cerca de 2,3 mA — um formigamento leve que muitas pessoas já sentiram. A pele molhada reduz a resistência para cerca de 1.000 Ω, e os mesmos 230 V passam a empurrar 230 mA, muito acima dos cerca de 30 mA que podem causar fibrilação ventricular e dos 50 mA que podem parar a respiração. Por isso banheiros e cozinhas usam dispositivos de corrente residual (DCR) que desarmam com 30 mA ou menos, e por isso trabalhos elétricos são feitos com as mãos secas e ferramentas isoladas.

Um multímetro aplica a Lei de Ohm em três modos diferentes. Para tensão, conecte o medidor em paralelo com o componente enquanto o circuito está energizado — a tensão sempre é medida entre dois pontos. Para corrente, o medidor deve ser ligado em série para que a corrente realmente passe por ele, e você começa na faixa mais alta, pois um medidor em um circuito energizado no modo errado age como um curto-circuito. Para resistência, o componente deve ser desconectado da fonte e, idealmente, removido do circuito, porque o medidor aplica sua própria tensão de teste para medir R = V/I. Nunca meça resistência em um circuito energizado e sempre devolva as pontas à posição de tensão após medições de corrente.

A resistência é definida pelo material e pela geometria: R = ρL/A, onde ρ é a resistividade do material, L o comprimento e A a área da seção transversal. O cobre tem resistividade de cerca de 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m, o que o torna um excelente condutor, enquanto o nicromo (usado em aquecedores) é cerca de 60 vezes maior, e borracha ou vidro são isolantes com resistividades bilhões de vezes maiores. Dobrar o comprimento de um fio dobra sua resistência; dobrar a área da seção transversal a reduz pela metade — por isso cabos grossos (A grande) conduzem altas correntes com baixa perda. A temperatura também importa: a maioria dos metais aumenta a resistência quando aquecidos, que é exatamente o motivo pelo qual a Lei de Ohm vale estritamente apenas em temperatura constante.

Corrente através de resistência produz calor porque a potência dissipada é P = I²R. Um cabo com 0,5 Ω de resistência transportando 20 A gera 0,5 × 20² = 200 watts de calor, o que é um sério risco de incêndio se o fio não conseguir dissipá-lo. Cabos subdimensionados ficam mornos, quentes ou até incandescentes sob carga. As verificações seguem a Lei de Ohm: meça a tensão na fonte e na carga — uma grande diferença significa resistência excessiva do fio; toque o cabo após 30 minutos de carga total; e dimensione os condutores para que a corrente de operação permaneça abaixo da capacidade nominal do fio. O aquecimento é exatamente o motivo pelo qual fusíveis e disjuntores desarmam: eles são dimensionados para que a corrente nunca leve o calor de I²R além do que a fiação suporta.

A Lei de Ohm em sua forma simples, V = IR, aplica-se diretamente à corrente contínua (CC) e a circuitos de CA com cargas puramente resistivas, como aquecedores e lâmpadas incandescentes. Mas circuitos de CA com motores, transformadores e capacitores contêm reatância — energia armazenada e liberada conforme tensão e corrente alternam — então a razão entre tensão e corrente vira impedância Z, e não uma resistência simples, e é escrita como V = IZ. A reatância depende da frequência, por isso a Lei de Ohm sozinha não consegue prever a corrente em um circuito indutivo ou capacitivo. Para esses, os engenheiros usam impedância com ângulos de fase e fatores de potência, enquanto eletrônica de CC, baterias e circuitos simples de aquecimento permanecem em território puro da Lei de Ohm.