Calculadora Lei de Ohm

Como a Fórmula Funciona?

A Lei de Ohm é a pedra fundamental da engenharia elétrica e expressa a relação entre tensão, corrente e resistência em um circuito. Formulada pelo físico alemão Georg Simon Ohm em 1827, estabelece que a corrente que flui por um condutor é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência. Combinada com a equação de potência, esta calculadora resolve qualquer par de incógnitas a partir das quatro grandezas elétricas fundamentais.

A calculadora pede exatamente dois dos quatro valores: tensão em volts (V), corrente em amperes (A), resistência em ohms (Ω) ou potência em watts (W). Com o par de fórmulas correspondente ela encontra os outros dois e cobre as seis combinações possíveis: V+I, V+R, V+P, I+R, I+P e R+P. Se houver um terceiro campo preenchido, ela não escolhe dois sozinha: pede que você o apague.

As Quatro Grandezas Elétricas

A tensão (V) é a pressão elétrica que empurra os elétrons pelo circuito. Os exemplos desta página usam 127 V e 220 V, e a diferença entre eles importa: num aparelho resistivo a potência varia com o quadrado da tensão (P = V² / R). Um aquecedor feito para 220 V ligado em 127 V entrega apenas (127 / 220)², cerca de um terço da potência, enquanto um aparelho de 127 V ligado em 220 V recebe cerca de três vezes a potência para a qual foi feito e pode queimar. A corrente (I) é a taxa de fluxo de elétrons medida em amperes. Um disjuntor de 20 A chega ao limite com 2.540 W em 127 V ou 4.400 W em 220 V. A resistência (R) é a oposição ao fluxo medida em ohms. A potência (P) é a taxa de consumo medida em watts, e a conta de luz é calculada em quilowatt-hora (kWh).

Aplicações no Dia a Dia

A Lei de Ohm mostra quanta corrente cada aparelho pede. Um chuveiro elétrico de 5.500 W em 220 V puxa I = 5500 / 220 = 25 A; o mesmo chuveiro em 127 V puxaria 43,3 A, e por isso a bitola do fio e o disjuntor dependem da tensão da instalação. Um aparelho de 1.100 W em 220 V puxa 5 A. Use a potência indicada na etiqueta do aparelho para fazer a mesma conta antes de ligá-lo.

Dimensionamento de Fios e Disjuntores

No Brasil as instalações elétricas seguem a NBR 5410 (Instalações Elétricas de Baixa Tensão). A norma é paga; para escolher bitola e disjuntor, consulte o texto da norma e um eletricista habilitado. O que a Lei de Ohm fornece é o dado de partida, a corrente de cada circuito. O fio de cobre também tem resistência, cerca de 11,5 ohms por quilômetro a 20 °C para fio de 1,5 mm², por isso em lances longos a queda de tensão é V-queda = I × R-fio.

Energia Solar

Em sistemas solares, painéis em série somam suas tensões e painéis em paralelo somam suas correntes; a Lei de Ohm entra no dimensionamento de strings, fusíveis e bitola de cabos. Um string de 10 painéis de 40 V alcança 400 V DC, e se ele entrega 4.000 W a corrente é I = 4000 / 400 = 10 A.

Segurança Elétrica

Entender a Lei de Ohm é questão de segurança. No anexo sobre riscos de choque (29 CFR 1910.269, apêndice C), a OSHA, agência de segurança do trabalho dos EUA, adota uma resistência corporal total de 1.000 Ω ao definir limites de corrente. Em 127 V, essa resistência deixa passar I = 127 / 1.000 = 127 mA. O mesmo anexo estima a corrente capaz de provocar fibrilação ventricular em 116 mA divididos pela raiz quadrada da duração do choque em segundos, cerca de 116 mA para um choque de um segundo, e indica 6 mA como limiar de largar para trabalhadores. O dispositivo diferencial residual (DR) desliga o circuito ao detectar fuga de corrente para a terra. P = I² × R explica por que fios sobrecarregados esquentam: dobrar a corrente quadruplica a dissipação de calor.

Eletrônica e Projetos Maker

Na eletrônica a fórmula aparece o tempo todo. Cálculo de resistor para LED: se a fonte é 5 V, o LED tem queda de 2 V e você quer 20 mA, o resistor é (5 - 2) / 0,02 = 150 Ω. Divisores de tensão formados por R1 e R2 reduzem um sinal na proporção R2 / (R1 + R2), e é assim que a saída de um sensor é trazida para a faixa do ADC.