Física · Eletrodinâmica

Circuitos
Elétricos Simples

Tensão · Corrente · Resistência · Lei de Ohm

Lucas Telichevesky 2026
Roteiro

O que vamos explorar

01
O circuito elétrico
O caminho fechado da corrente
02
Tensão e ddp
A fonte e a diferença de potencial
03
Corrente elétrica
O fluxo de cargas em movimento
04
Resistência e resistividade
A oposição à passagem da corrente
05
Lei de Ohm
A relação entre V, R e i
06
No dia a dia
Potência e aplicações reais
01 Bloco 01

O circuito elétrico

O circuito

O que é um circuito

  • 01É um caminho fechado por onde as cargas elétricas podem circular continuamente.
  • 02A fonte empurra as cargas, os fios as conduzem e o consumidor (lâmpada, motor, resistor) transforma a energia em luz, calor ou movimento.
  • 03Se o caminho é interrompido, a corrente cessa — é o que faz um interruptor.
+ fonte corrente consumidor fios condutores
O circuito

Os três elementos essenciais

01 · fonte + −
Fonte de tensão
Mantém a diferença de potencial que empurra as cargas. Pilha, bateria e tomada são exemplos de fontes.
02 · condutores
Fios condutores
Oferecem um caminho de baixa resistência para a corrente. Geralmente são feitos de cobre.
03 · consumidor
Consumidor
Consome a energia, convertendo-a em luz, calor ou movimento. Lâmpada, motor e resistor são exemplos de consumidores em circuitos.
02 Bloco 02

Tensão e ddp

Tensão e ddp

O que é uma fonte

  • 01Uma fonte fornece energia ao circuito — pilha, bateria, tomada ou fonte de alimentação.
  • 02Ela realiza trabalho para separar cargas, armazenando energia potencial elétrica entre os polos (+) e (−).
  • 03Esse desequilíbrio gera uma diferença de potencial (ddp) entre os polos — é ela que impulsiona a corrente pelo circuito.
1,5 V + −
A pilha mantém a ddp
entre seus polos
Tensão e ddp

Diferença de potencial

A ddp entre os polos da fonte mede a energia entregue a cada unidade de carga ao percorrer o circuito.

Numa pilha, acumulam-se cargas positivas junto ao polo positivo (+) e cargas negativas junto ao polo negativo (−). Esse desequilíbrio gera a ddp — pelo circuito, as cargas positivas tendem a ir do polo (+) para o (−).

definição
U =
E q
[U] = J/C = V
[ ] indica a unidade
Tensão e ddp

Analogia do desnível

Pense num desnível: uma bola rola de onde está mais alto para onde está mais baixo. Com as cargas é parecido — as cargas positivas tendem a se deslocar do ponto de maior potencial para o de menor potencial elétrico.

A ddp é o tamanho dessa "queda": quanto maior ela for, mais energia cada carga recebe ao percorrer o circuito.

Analogia do desnível
U maior potencial menor potencial + + +
Tensão e ddp

Tensão, ddp e fem

Força eletromotriz, diferença de potencial e tensão são termos importantes, muitas vezes confundidos. Os três são medidos em volts (V), mas têm significados físicos distintos.

Fem · ε
Força eletromotriz
Uma característica da fonte: a energia que ela entrega a cada carga. Apesar do nome, não é força.
onde se estuda
A fem de pilhas é calculada na Química; a fem induzida em usinas, no eletromagnetismo.
Ddp · U
Diferença de potencial
Compara o potencial elétrico entre dois pontos do circuito. É o que se mede com o voltímetro.
Tensão
Tensão
Termo geral, usado como sinônimo de ddp e, às vezes, de fem. Sem uma definição própria exata.
Tensão e ddp

Tensão contínua × alternada

Tensão contínua · Vcc U t
A tensão mantém o mesmo sinal e os polos ficam fixos. A corrente flui sempre no mesmo sentido — é o caso de pilhas, baterias e da maioria dos eletrônicos.
Tensão alternada · Vca U t
A tensão inverte de sinal periodicamente (no Brasil, 60 vezes por segundo) e a corrente muda de sentido. É a forma distribuída pela rede elétrica, na tomada de casa.
→ As siglas CC/CA (DC/AC) vêm da corrente, mas a mesma classificação vale para a tensão que a origina — às vezes escrita Vcc/Vca.
→ Por enquanto, vamos estudar apenas circuitos de corrente contínua.
Tensão e ddp

Pilhas e baterias

Pilhas e baterias convertem energia química em elétrica por meio de reações de oxirredução dentro de células eletroquímicas.

Pilha + −
Uma única célula eletroquímica, com tensão fixa e baixa. A pilha AA, por exemplo, fornece 1,5 V.
Bateria
Uma associação de células, em geral em série para somar a tensão. É o caso da bateria dos carros (12 V) ou dos celulares.
→ A diferença essencial é o número de células: pilha = uma; bateria = várias.
→ Pilhas e baterias podem ser recarregáveis se forem preparadas para reverter a reação química quando submetidas a uma ddp externa.
Tensão e ddp

Outras fontes de tensão

Nem toda ddp vem de reação química. Vários dispositivos mantêm uma tensão (em geral contínua) a partir de outras formas de energia:

Fonte de alimentação
Converte a tensão alternada da tomada em tensão contínua estável — é o que fazem carregadores e adaptadores.
Célula fotovoltaica
Converte luz diretamente em tensão, pelo efeito fotovoltaico — painéis solares e calculadoras.
Gerador eletrostático
Separa cargas por atrito e indução, atingindo tensões altíssimas — como o gerador de Van de Graaff.
Tensão e ddp

A tensão no cotidiano

1,5 VPilha AA
5 VCarregador USB
12 VBateria de carro
127 VTomada residencial
10⁸ VRaio (relâmpago)

Quanto maior a tensão, maior a energia disponível para mover cada carga.

03 Bloco 03

Corrente elétrica

Corrente elétrica

O que é corrente elétrica

É o movimento ordenado de cargas através de um condutor. Sua intensidade mede quanta carga passa por segundo.

i =
Q t
→ unidade: ampère (A)
elétrons em um fio
i
Corrente elétrica

Sentido real × convencional

Sentido real
o movimento físico dos elétrons, do polo (−) para o (+)
−+
Sentido convencional
adotado por convenção, do polo (+) para o (−)
+−

Nos cálculos usamos o sentido convencional — combinado lá no século XVIII, antes de conhecermos o elétron.

Corrente elétrica

A corrente no cotidiano

0,02 ALED indicador
0,5 ACarregador de celular
30 AChuveiro elétrico
30 mil ARaio (pico)

Correntes acima de poucos centésimos de ampère já são perigosas ao corpo humano.

04 Bloco 04

Resistência e resistividade

Resistência

Resistência elétrica

  • 01É a oposição que um material oferece à passagem da corrente elétrica.
  • 02Os elétrons colidem com os átomos do material e perdem energia — que se dissipa na forma de calor.
  • 03Sua unidade é o ohm (Ω): 1 Ω é a resistência que deixa passar 1 A sob 1 V.
colisões no material
elétron desviado → calor
Resistência

Resistores

Função
Controlar a corrente
Componente projetado para ter uma resistência conhecida, limitando a corrente e protegendo o circuito.
Símbolos
zigue-zague (EUA) e retângulo (IEC)
Tipos
Fixos — valor constante, lidos por faixas de cor.

Variáveis — potenciômetros e reostatos, como o controle de volume.
Resistividade

Resistividade — a 2ª Lei de Ohm

R =
ρ · L A
ρ — resistividade, propriedade do material (Ω·m)
L — comprimento do fio: mais longo, mais resistência
A — área da secção: mais grosso, menos resistência
L grande R ↑ A grande R ↓
Resistividade

Cada material, uma resistividade

MaterialTipoρ (Ω·m) a 20 °C
PrataCondutor1,6 × 10⁻⁸
CobreCondutor1,7 × 10⁻⁸
AlumínioCondutor2,8 × 10⁻⁸
SilícioSemicondutor~ 6,4 × 10²
VidroIsolante10¹⁰ – 10¹⁴
BorrachaIsolante~ 10¹³
05 Bloco 05

Lei de Ohm

Lei de Ohm

A relação entre tudo

V = R · i
V
tensão (volt)
R
resistência (ohm)
i
corrente (ampère)

Para a mesma resistência, dobrar a tensão dobra a corrente.

Lei de Ohm

Ôhmico × não-ôhmico

i V ôhmico (reta) não-ôhmico
  • 01Condutor ôhmico: o gráfico V × i é uma reta. A resistência é a inclinação — e é constante.
  • 02Materiais não-ôhmicos (como o filamento de uma lâmpada) mudam de resistência com a temperatura.
  • 03A Lei de Ohm vale apenas para os materiais ôhmicos.
No dia a dia

Potência elétrica

A potência mede quão rápido a energia elétrica é convertida em outra forma.

P = V · i
P = R · i² → unidade: watt (W)
efeito Joule
corrente → calor
06 Bloco 06

No dia a dia

No dia a dia

Os circuitos ao seu redor

Efeito Joule
Chuveiro
Resistência alta transforma corrente em calor para aquecer a água.
Filamento
Lâmpada
O filamento incandesce ao se aquecer — material não-ôhmico.
Semicondutor
LED
Emite luz com pouquíssima corrente — muito mais eficiente.
Proteção
Fusível
Rompe-se quando a corrente passa do limite seguro, abrindo o circuito.
Síntese

As fórmulas que guiam tudo

i = Q / tcorrente — carga por tempo
R = ρL / Aresistência — material e geometria
V = R · iLei de Ohm — tensão, resistência, corrente
P = V · ipotência — energia por tempo
Fim

Explorando
circuitos elétricos

Lucas Telichevesky 2026
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