1. Resistência Elétrica
1.1. Conceito

A resistência elétrica (R) é uma medida da oposição ao movimento de cargas, ou seja, representa a dificuldade que as cargas encontram para se movimentarem através do condutor. Quanto maior a mobilidade de carga, menor a resistência elétrica do condutor. (Observe na Figura 1)







A resistência estabelece a relação existente entre a corrente e a tensão elétrica em seus terminais. O parâmetro R, designado resistência elétrica, é expresso em ohm.

A resistência elétrica dos materiais pode ser comparada ao atrito existente nos sistemas mecânicos. Por exemplo, e ao contrário do vácuo, a aplicação de um campo elétrico constante (força constante) sobre uma carga elétrica conduz a uma velocidade constante nos materiais, situação à qual corresponde uma troca de energia potencial elétrica por calor.

A resistência é um dos elementos mais utilizados nos circuitos. Existem resistências fixas, variáveis e ajustáveis; resistências integradas e resistências discretas; resistências cuja função é a conversão de grandezas não elétricas em grandezas elétricas.

1.2. Condutores Isolantes

Condutor ideal - As cargas existentes no condutor não encontram nenhuma oposição ao seu movimento. Dizemos que a resistência elétrica do condutor é nula, o que significa dizer que existe uma alta mobilidade de portadores de carga.

Isolante ideal - As carga existentes estão praticamente fixos, sem nenhuma mobilidade. Dizemos, neste caso, que a resistência elétrica é infinita.
Consideremos um condutor submetido a uma diferença de potencial (ddp), no qual se estabelece uma corrente elétrica.

 

1.3. Cálculo da Resistência Elétrica









Seja U a diferença de potencial aplicada e i a intensidade de corrente elétrica por meio do condutor. (Conforme Figura 2)







1.4. Fatores que influenciam a resistência elétrica

A resistência elétrica é uma característica do condutor, portanto, depende do material de que é feito, de sua forma e dimensões, bem como da temperatura a que está submetido o condutor.




1.4.1. A resistência elétrica R (Figura 3) é diretamente proporcional ao comprimento  do fio.






1.4.2. A resistência elétrica R (Figura 4) é inversamente proporcional à área da secção transversal do fio.





Com base nas análises acima, podemos escrever que:

 



Onde "ρ" é o fator de proporcionalidade (uma grandeza característica do material com que é feito o condutor, denominada resistividade, que só depende da temperatura, não dependendo da forma ou dimensão do condutor).


No Sistema Internacional, tem-se as seguintes unidades:

 

1.4.3 Variação da resistência com a temperatura

  A resistência de um condutor varia com a temperatura. No caso dos metais, a resistência aumenta quando a temperatura aumentar. No entanto, há certas substâncias cuja resistência diminui à medida que a temperatura aumenta; as principais são o carbono e o telúrio. E ainda temos o caso de materiais em que não ocorre variação da resistência, mesmo variando a temperatura.

A seguir, apresentamos a fórmula que determina a resistividade do material em função da temperatura.

ρ = ρ0 [ 1 + α (t – t0)]

O coeficiente (α ) depende do material. E, para um mesmo material, ele não é constante. Varia com a temperatura considerada. No entanto, como a variação é pequena, ele é considerado constante dentro de um intervalo de temperatura de algumas dezenas de graus. Por exemplo, é considerado com um valor constante entre 0º e 50ºC, entre 50º e 80ºC, etc. Esse coeficiente é chamado de coeficiente de temperatura.

A unidade do coeficiente de temperatura é o inverso de uma unidade de temperatura. É mais comum avaliar-se a temperatura em graus Celcius (ºC ); então  é avaliado em 1/ºC.

Coeficiente de temperatura

Em geral, as propriedades características dos materiais variam com a temperatura. A resistividade varia com a temperatura.

Na seqüência, apresentamos a tabela da resistividade e coeficiente de temperatura de alguns materiais.

Tabela

   Vimos que a resistividade de um material depende da temperatura, aumentando quando se aquece o condutor, na maior parte dos casos. Assim, quando a temperatura de um fio condutor aumenta, geralmente sua resistência aumenta em vista do aumento da resistividade da substância que o constitui. Esses resultados nos levam a concluir que a resistência elétrica também deve depender da temperatura.

Abaixo apresentamos a fórmula que determina a resistência elétrica em função da temperatura.

R = R0 [ 1 + α (t – t0)]

Onde Ro é resistência elétrica do fio na temperatura inicial  to e R é a resistência na temperatura final t.