12 V sobre um resistor de 4 Ω
plain
V = 12 V; R = 4 ΩA corrente vem da lei de Ohm: I = V/R = 12 / 4 = 3 A. Com a corrente conhecida, a potência é P = VI = 12 · 3 = 36 W. P = I²R dá o mesmo: 3² · 4 = 36 W.
Calculadora da lei de Ohm
Quaisquer dois entre tensão, corrente, resistência e potência dão os outros dois.
Última atualização
Quer resolver isso sem a calculadora?
O curso de física da Coddy ensina o método: você resolve cada problema passo a passo em um quadro interativo, e ele mostra em qual passo você errou.
A fórmula da lei de Ohm, e as fórmulas de potência que a acompanham
A primeira lei de Ohm liga os três números de um circuito simples: a tensão V (a diferença de potencial, ou ddp) sobre um componente, em volts, a corrente I que passa por ele, em ampères, e sua resistência R, em ohms. A fórmula é V = IR, então I = V/R e R = V/I. Um ohm é um volt por ampère: um resistor de 4 Ω com 12 V sobre ele conduz 12 / 4 = 3 A.
Potência é o ritmo com que o componente transforma energia elétrica em calor ou luz, em watts, e P = VI. Substitua V = IR nela e você obtém mais duas formas, P = I²R e P = V²/R. Juntas, essas quatro fórmulas fazem com que quaisquer dois entre V, I, R e P bastem para achar os outros dois, que é o que mostra a roda da lei de Ohm na parede da sala de aula.
A calculadora faz exatamente isso. Preencha quaisquer dois dos quatro campos e deixe os outros dois em branco: ela acha um com a fórmula que servir, depois usa essa resposta para achar o último, e mostra qual fórmula cada passo usou. Milivolts, miliampères, quilo-ohms e quilowatts são convertidos para volts, ampères, ohms e watts primeiro, como um passo próprio, e cada resposta também aparece nas outras unidades.
O que observar
- V = IR funciona em volts, ampères e ohms. Uma corrente em miliampères ou uma resistência em quilo-ohms precisa ser convertida primeiro, ou a resposta erra por um fator de 1000.
- Com resistência fixa, a corrente é proporcional à tensão: dobre a tensão e a corrente também dobra.
- A potência cresce com o quadrado da corrente ou da tensão. Dobre a corrente no mesmo resistor e P = I²R fica quatro vezes maior.
- A lei de Ohm descreve um condutor ôhmico, cuja resistência não muda quando a corrente muda, como um resistor metálico a temperatura constante. Uma lâmpada incandescente e um diodo não são ôhmicos.
- Para um componente não ôhmico, R = V/I ainda dá sua resistência naquele instante, mas o valor muda quando a corrente muda.
Como usar a lei de Ohm
Separe os dois valores que você conhece
Quaisquer dois entre tensão, corrente, resistência e potência. A etiqueta de uma chaleira elétrica dá a potência e a tensão; as faixas coloridas de um resistor dão a sua resistência.
Passe para volts, ampères, ohms e watts
Miliampères divida por 1000, quilo-ohms multiplique por 1000, quilowatts multiplique por 1000. 20 mA são 0,02 A e 2 kW são 2000 W.
Escolha a fórmula com os seus dois valores e uma incógnita
V = IR para tensão, corrente e resistência; P = VI, P = I²R ou P = V²/R quando a potência entra. Isole a incógnita.
Use essa resposta para achar o quarto valor
Com três dos quatro em mãos, qualquer fórmula que contenha o último o dá. A partir de V e I, por exemplo, P = VI.
A roda da lei de Ohm em forma de tabela
Cada grandeza a partir de cada par das outras. V em volts, I em ampères, R em ohms, P em watts.
| Para achar | Você conhece | Fórmula |
|---|---|---|
| Tensão V | I e R | V = IR |
| Tensão V | P e I | V = P/I |
| Tensão V | P e R | V = √(PR) |
| Corrente I | V e R | I = V/R |
| Corrente I | P e V | I = P/V |
| Corrente I | P e R | I = √(P/R) |
| Resistência R | V e I | R = V/I |
| Resistência R | V e P | R = V²/P |
| Resistência R | P e I | R = P/I² |
| Potência P | V e I | P = VI |
| Potência P | I e R | P = I²R |
| Potência P | V e R | P = V²/R |
Exemplos resolvidos
Uma chaleira de 2 kW em 230 V
plain
V = 230 V; P = 2 kW2 kW são 2000 W. A corrente é I = P/V = 2000 / 230 = 8,70 A, e então a resistência é R = V/I = 230 / 8,696 = 26,45 Ω. P = V²/R confere: 230² / 26,45 = 2000 W. Essa corrente é o motivo de uma chaleira precisar de um fio mais grosso que uma lâmpada.
20 mA num resistor de 220 Ω
plain
I = 20 mA; R = 220 ΩConverta primeiro: 20 mA = 0,02 A. Depois V = IR = 0,02 · 220 = 4,4 V sobre o resistor, e P = VI = 4,4 · 0,02 = 0,088 W, que são 88 mW. Um resistor comum de um quarto de watt (250 mW) aguenta isso com folga.
Uma lâmpada de 60 W em 230 V
plain
V = 230 V; P = 60 WI = P/V = 60 / 230 = 0,261 A, e R = V/I = 230 / 0,26087 = 881,7 Ω. Essa é a resistência do filamento enquanto ele brilha. Medida fria com um multímetro ela é bem menor, porque uma lâmpada incandescente não é ôhmica: sua resistência sobe quando ela esquenta.
Erros comuns
- Colocar miliampères direto na fórmula. 20 mA são 0,02 A; usar 20 deixa a tensão mil vezes grande demais.
- Esquecer que um resistor em kΩ significa milhares de ohms. 4,7 kΩ são 4700 Ω.
- Multiplicar quando deveria dividir. I = V/R, não V · R: uma resistência maior significa uma corrente menor.
- Esquecer o quadrado em P = I²R ou P = V²/R. Com 3 A passando por 4 Ω a potência é 9 · 4 = 36 W, não 12 W.
- Usar a tensão da fonte para um só componente num circuito em série. O V de V = IR é a tensão sobre aquele componente, que é só uma parte da fonte.
- Tratar uma lâmpada incandescente, um diodo ou um termistor como se a resistência fosse fixa. A lei de Ohm com R constante só vale para um condutor ôhmico.
Perguntas frequentes sobre a lei de Ohm
O que é a lei de Ohm?
A lei de Ohm diz que a corrente num condutor é proporcional à tensão sobre ele, desde que a temperatura não mude. Como fórmula, V = IR, com V em volts, I em ampères e R em ohms. Ela leva o nome de Georg Ohm, que a publicou em 1827.
Qual é a fórmula da lei de Ohm para corrente e resistência?
Isole em V = IR. A corrente é I = V/R e a resistência é R = V/I. Uma bateria de 9 V sobre um resistor de 3 kΩ faz passar 9 / 3000 = 0,003 A, que são 3 mA.
Como calcular a potência pela tensão e pela corrente?
P = VI, em watts quando V está em volts e I em ampères. Se você conhece a resistência no lugar de uma delas, use P = I²R ou P = V²/R. As três dão a mesma resposta para o mesmo componente.
O que é a roda da lei de Ohm?
Um círculo dividido em quatro quartos, um para cada V, I, R e P, com as doze fórmulas que dão cada grandeza a partir de duas das outras. A tabela desta página lista as mesmas doze fórmulas.
O que é um condutor ôhmico?
Um condutor cuja resistência fica constante, então o gráfico da corrente pela tensão é uma reta que passa pela origem. Um resistor metálico a temperatura constante é ôhmico. Uma lâmpada incandescente não é, porque sua resistência sobe quando ela esquenta, e um diodo também não, porque quase não conduz num dos sentidos.
A lei de Ohm vale para corrente alternada?
Para um resistor simples, sim, com os valores eficazes (RMS) da tensão e da corrente. Os 127 V ou 220 V da tomada já são valores eficazes, e é por isso que o exemplo da chaleira funciona. Bobinas e capacitores precisam de impedância, que esta calculadora não cobre.
Qual é a unidade de resistência?
O ohm, Ω. Um ohm é um volt por ampère: uma resistência de 1 Ω deixa passar 1 A quando há 1 V sobre ela. Os resistores costumam vir marcados em quilo-ohms (1 kΩ = 1000 Ω) ou mega-ohms (1 MΩ = 1 000 000 Ω).
