V · I · R · P

Calculadora da lei de Ohm: tensão, corrente e potência

Calcula tensão, corrente, resistência e potência a partir de dois valores. Inclui esquema, gráficos, cálculos detalhados e dimensionamento de resistência LED.

Duas grandezas conhecidas

Escolhe duas grandezas conhecidas e as unidades. Os resultados atualizam-se ao escrever; mudar a unidade mantém o valor físico. Aceita vírgula decimal e notação científica, sem separadores de milhares.

Experimentar exemplo:

Resultados do circuito

Tensão—
Intensidade da corrente—
Resistência—
Potência—

Esquema interativo do circuito

Fórmula e cálculo

Corrente em função da tensão · Potência em função da tensão

A resistência mantém-se fixa: a corrente varia linearmente e a potência com o quadrado da tensão. O ponto laranja indica o funcionamento calculado dentro do intervalo; o turquesa explora outra tensão sem alterar os dados.

Corrente em função da tensão

Potência em função da tensão

Ponto de funcionamento calculadoPonto de exploração

Carga de potência da resistência

Utilização da potência nominal

A percentagem compara dissipação e potência nominal introduzida; não certifica segurança. Consulta a ficha técnica, temperatura ambiente, montagem e redução da capacidade. Estar abaixo da potência nominal não garante adequação.

Calculadora de resistência em série para LED

Modelo nominal simplificado: R = (Vs − Vf) / I. A alimentação deve exceder a tensão direta do LED e a corrente deve ser positiva. Escolhe uma resistência disponível e verifica corrente, tolerâncias e margem de potência nas duas fichas técnicas. O resultado não é uma recomendação universal de componente.

Resistência nominal necessária—
Potência dissipada na resistência—
Potência do LED—
Potência de alimentação—

Fórmula e cálculo

Modelo e limitações

Modelo de corrente contínua em regime permanente com resistência óhmica positiva e constante. Usa valores não negativos; não representa impedância de CA, temperatura ou segurança da instalação.

A resistência deve ser positiva. Aceitam-se valores zero com resistência conhecida; outros pares com zero podem não determinar uma resistência positiva finita. Usa valores finitos; resultados extremos ficam fora do intervalo.

Referência de cálculo · OpenStax · Potência · OpenStax

Exemplos resolvidos e explicações

Entendendo a Lei de Ohm

A Lei de Ohm é um princípio fundamental na engenharia elétrica que descreve a relação entre tensão (\(V\)), corrente (\(I\)) e resistência (\(R\)) em um circuito elétrico. A lei afirma que a corrente que passa por um condutor entre dois pontos é diretamente proporcional à tensão entre os dois pontos e inversamente proporcional à resistência entre eles.

A Fórmula

A expressão matemática da Lei de Ohm é:

\[ V = I \times R \]

Onde:

  • \(V\) é a tensão em volts (V).
  • \(I\) é a corrente em amperes (A).
  • \(R\) é a resistência em ohms (Ω).

Usando a Calculadora da Lei de Ohm

Escolhe duas grandezas conhecidas e as unidades. Os resultados atualizam-se ao escrever; mudar a unidade mantém o valor físico. Aceita vírgula decimal e notação científica, sem separadores de milhares.

Derivação das fórmulas

A partir da fórmula básica \(V = I \times R\), podemos derivar as outras duas fórmulas:

  • Para encontrar a corrente (\(I\)) quando tensão (\(V\)) e resistência (\(R\)) são conhecidas: \[ I = \frac{V}{R} \]
  • Para encontrar resistência (\(R\)) quando tensão (\(V\)) e corrente (\(I\)) são conhecidas: \[ R = \frac{V}{I} \]

Exemplo 1

Suponha que você tenha um circuito com corrente de 2 amperes e resistência de 5 ohms. Para encontrar a voltagem:

\[ V = I \times R = 2 \, \text{A} \times 5 \, \Omega = 10 \, \text{V} \]

Exemplo 2

Se você souber que a tensão é 12 volts e a resistência é 3 ohms, pode calcular a corrente:

\[ I = \frac{V}{R} = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \Omega} = 4 \, \text{A} \]

Exemplo 3

Dada uma tensão de 9 volts e uma corrente de 3 miliamperes, você pode encontrar a resistência:

\[ I = 3 \, \text{mA} = 0.003 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{9 \, \text{V}}{0.003 \, \text{A}} = 3000 \, \Omega = 3 \, \text{kΩ} \]

Exemplo Complexo com Conversão de unidades

Considere um circuito onde a tensão é de 15 quilovolts (kV) e a corrente é de 5 miliamperes (mA). Encontre a resistência.

\[ V = 15 \, \text{kV} = 15 \times 1000 \, \text{V} = 15000 \, \text{V} \] \[ I = 5 \, \text{mA} = 5 \times 0.001 \, \text{A} = 0.005 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{15000 \, \text{V}}{0.005 \, \text{A}} = 3000000 \, \Omega = 3 \, \text{MΩ} \]

Exemplo adicional: Cálculo de Potência

A potência (\(P\)) em um circuito elétrico também pode ser calculada usando a Lei de Ohm. A potência dissipada em um resistor pode ser encontrada usando as seguintes fórmulas:

\[ P = V \times I \] \[ P = I^2 \times R \] \[ P = \frac{V^2}{R} \]

Por exemplo, se a tensão for de 12 volts e a corrente de 2 amperes, a potência dissipada no resistor é:

\[ P = V \times I = 12 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 24 \, \text{W} \]

Alternativamente, usando a resistência \(R = \frac{V}{I} = \frac{12 \, \text{V}}{2 \, \text{A}} = 6 \, \Omega\):

\[ P = I^2 \times R = (2 \, \text{A})^2 \times 6 \, \Omega = 4 \, \text{A}^2 \times 6 \, \Omega = 24 \, \text{W} \] \[ P = \frac{V^2}{R} = \frac{(12 \, \text{V})^2}{6 \, \Omega} = \frac{144 \, \text{V}^2}{6 \, \Omega} = 24 \, \text{W} \]

Aplicação prática: LED Circuito

Considere um circuito simples de LED onde um LED requer uma tensão direta (\(V_f\)) de 2 volts e uma corrente (\(I_f\)) de 20 miliamperes. Para determinar o resistor em série (\(R\)) necessário para limitar a corrente através do LED quando conectado a uma bateria de 9 volts, siga estes passos:

  1. Calcule a queda de tensão através do resistor (\(V_R\)): \[ V_R = V_{\text{bateria}} – V_f = 9 \, \text{V} – 2 \, \text{V} = 7 \, \text{V} \]
  2. Converta a corrente em amperes: \[ I_f = 20 \, \text{mA} = 0.02 \, \text{A} \]
  3. Calcule a resistência usando a Lei de Ohm: \[ R = \frac{V_R}{I_f} = \frac{7 \, \text{V}}{0.02 \, \text{A}} = 350 \, \Omega \]

Modelo nominal simplificado: R = (Vs − Vf) / I. A alimentação deve exceder a tensão direta do LED e a corrente deve ser positiva. Escolhe uma resistência disponível e verifica corrente, tolerâncias e margem de potência nas duas fichas técnicas. O resultado não é uma recomendação universal de componente.

Aplicações da Lei de Ohm

A Lei de Ohm é amplamente utilizada em várias aplicações, incluindo:

  • Projetar e analisar circuitos elétricos.
  • Calculando o consumo de energia em dispositivos.
  • Solução de problemas elétricos.
  • Determinar os componentes apropriados para um circuito.
  • Garantir a segurança nos sistemas elétricos prevenindo condições de sobrecorrente.
  • Otimização da eficiência energética em dispositivos eletrônicos.
  • Entendendo e projetando circuitos analógicos e digitais.

Notas finais

Dominar a Lei de Ohm é crucial para quem trabalha com eletricidade e eletrônicos. A Calculadora da Lei de Ohm simplifica o processo de cálculo de tensão, corrente e resistência, facilitando a compreensão e aplicação desse princípio fundamental. Seja você estudante, hobbyista ou profissional, ter um domínio sólido da Lei de Ohm é essencial para projetar e resolver problemas em circuitos elétricos. Ao entender as relações entre tensão, corrente e resistência, você pode construir sistemas elétricos mais eficientes e confiáveis.

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