Segunda Lei de Ohm no Enem 2020

Em nossa última postagem de física estudamos obre a Primeira Lei de Ohm (e você pode acessar esta postagem clicando aqui!) Além disso, você viu também sobre a importância destas leis para a física no Enem. A seguir, vamos apresentar os principais conceitos sobre a Segunda Lei de Ohm, assim como uma questão retirada de provas anteriores do Enem, para ilustrar como este conteúdo é cobrado no Exame.

Segunda Lei de Ohm

Da Primeira Lei de Ohm, já tínhamos o conceito da constante resistência elétrica definido. Desta maneira, os estudos da Segunda Lei de Ohm foram direcionados ao entendimento de que fatores afetam esta constante, seja o seu aumento ou a sua diminuição. Desta maneira, o físico alemão desenvolveu experimentos a fim de definir quais variáveis podem influenciar na resistência. Após a realização dos testes, Ohm chegou a quatro diferentes fatores: material do componente utilizado, temperatura, comprimento do material e também a área da seção transversal do componente.

Destes experimentos, foram observados os seguintes comportamentos em relação aos fatores isolados:

• Quanto maior o comprimento do componente, maior será a sua resistência elétrica. Desta maneira, tratam-se de variáveis diretamente proporcionais.
• Quanto maior a área da seção transversal, menor será a resistência elétrica. Assim, Ohm observou que se tratam de variáveis inversamente proporcionais.
• Foi observado também que materiais diferentes apresentavam resistências elétricas diferentes. Portanto, o material também é uma variável diretamente proporcional à resistência elétrica.

Com estas observações, Ohm determinou uma relação para o cálculo da resistência, dada pela seguinte equação:

Onde R é a resistência elétrica a ser calculada, medida em ohms, ρ é resistividade elétrica do material, dada em ohm-metro, L é o comprimento do condutor dado em metros e A é área da seção transversal do material em metros quadrados.

Devemos ressaltar que os valores da resistividade térmica dos materiais serão normalmente fornecidos, e são válidos normalmente para a temperatura de 25°C, uma vez que alterações na temperatura irão acarretar uma variação na resistividade do material.

Questão do Enem

De modo a exemplificar como este conteúdo é cobrado nas provas do Enem, vamos apresentar uma questão retirada do próprio exame, que aborda os conceitos da Segunda Lei de Ohm.

“A relação da resistência elétrica com as dimensões do condutor foi estudada por um grupo de cientistas por meio de vários experimentos de eletricidade. Eles verificaram que existe proporcionalidade entre:

• Resistência (R) e comprimento (L), dada a mesma secção transversal (A);
• Resistência (R) e área de secção transversal, dado o mesmo comprimento (L);
• Comprimento (L) e área da secção transversal (A), dada a mesma resistência (R).

Considerando os resistores como fios, pode-se exemplificar o estudo das grandezas que influem na resistência elétrica utilizando as figuras seguintes:

As figuras mostram que as proporcionalidades existentes entre resistência (R) e comprimento (L), resistência (R) e área de secção transversal (A), e entre comprimento (L) e área de secção transversal (A) são, respectivamente,

a)direta, direta e direta.

b) direta, direta e inversa.

c) direta, inversa e direta.

d) inversa, direta e direta.

e) inversa, direta e inversa.

Alternativa correta: c.

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