Grade 10
  1. Mecânica  1.1. Dinâmica  1.1.1. Movimento em uma dimensão  1.1.2. Movimento em duas dimensões  1.1.3. Deslocamento e Distância  1.1.4. Velocidade e Rapidez  1.1.5. Aceleração  1.1.6. Representação gráfica do movimento  1.1.7. Equações do movimento  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Movimento projetil  1.1.10. Velocidade relativa  1.2. Dinâmica  1.2.1. Leis do Movimento de Newton  1.2.2. Inércia e massa  1.2.3. Força e seus tipos  1.2.4. força de ação e reação  1.2.5. Fricção e seus efeitos  1.2.6. Coeficiente de atrito  1.2.7. Movimento circular  1.2.8. Força centrípeta e aceleração centrípeta  1.2.9. Momento e Impulso  1.2.10. Conservação do momento  1.2.11. A terceira lei de Newton e aplicações  1.3. Trabalho, Energia e Potência  1.3.1. Trabalho realizado pela força  1.3.2. Teorema do trabalho–energia  1.3.3. Energia cinética  1.3.4. Energia potencial  1.3.5. Energia Mecânica  1.3.6. Conservação de Energia  1.3.7. Potência e eficiência  1.3.8. Renewable and non-renewable energy sources  1.4. Força gravitacional  1.4.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.4.2. Campo gravitacional e intensidade do campo  1.4.3. Aceleração da gravidade em diferentes planetas  1.4.4. As leis do movimento planetário de Kepler  1.4.5. Órbitas e satélites  1.4.6. Peso e peso aparente  1.4.7. Energia potencial gravitacional
  2. Properties of matter  2.1. Estados da Matéria  2.1.1. Sólido, líquido e gás  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Forças intermoleculares  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose–Einstein  2.2. Pressão  2.2.1. Definição de Pressão  2.2.2. Pressão em líquidos  2.2.3. Pressão atmosférica  2.2.4. Princípio de Pascal  2.2.5. Princípio de Arquimedes e Flutuabilidade  2.2.6. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Elasticidade  2.3.1. Lei de Hooke  2.3.2. Tensão e deformação  2.3.3. Limite de Elasticidade e Módulo de Elasticidade  2.3.4. Aplicações da Elasticidade
  3. Física térmica  3.1. calor e temperatura  3.1.1. Diferença Entre Calor e Temperatura  3.1.2. Escala de temperatura  3.1.3. Expansão térmica  3.1.4. Equilíbrio térmico  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condutividade  3.2.2. Convecção  3.2.3. Radiação  3.2.4. Isolamento e suas aplicações  3.3. Propriedades térmicas da matéria  3.3.1. Capacidade térmica específica  3.3.2. Calor latente e mudança de fase  3.3.3. Ponto de Ebulição e Fusão  3.3.4. Motores térmicos e refrigeração  3.4. Laws of Thermodynamics  3.4.1. Lei zero da termodinâmica  3.4.2. Primeira lei da termodinâmica  3.4.3. Segunda lei da termodinâmica  3.4.4. Ciclo de Carnot
  4. Ondas e óptica  4.1. A natureza e as propriedades das ondas  4.1.1. Tipos de ondas na natureza e propriedades das ondas  4.1.2. Ondas transversais e longitudinais  4.1.3. Parâmetros das ondas  4.1.4. Reflexão e refração de ondas  4.1.5. Superposição e Interferência  4.1.6. Ondas estacionárias e ressonância  4.1.7. Efeito Doppler  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Características das ondas sonoras  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Aplicações das ondas sonoras  4.2.4. Ultrassom e seus usos  4.3. Ondas de Luz e Óptica  4.3.1. Natureza da luz  4.3.2. Reflexão da luz  4.3.3. Leis da reflexão  4.3.4. Espelhos e Formação de Imagens  4.3.5. Refração da luz  4.3.6. Lei de Snell  4.3.7. Lentes e Formação de Imagens  4.3.8. Reflexão interna total e ângulo crítico  4.3.9. Fibra óptica  4.4. Optical Instruments  4.4.1. Microscópio  4.4.2. Telescope  4.4.3. Olho humano e defeitos de visão  4.4.4. Câmera e seu princípio de funcionamento
  5. Eletricidade e Magnetismo  5.1. Eletrostática  5.1.1. Electric charge and its properties  5.1.2. Condutores e Isolantes  5.1.3. Lei de Coulomb  5.1.4. Campo elétrico e linhas de campo  5.1.5. Potencial elétrico e diferença de potencial  5.1.6. Capacitores e Capacitância  5.2. Eletricidade Corrente  5.2.1. Corrente elétrica e sua medição  5.2.2. Lei de Ohm  5.2.3. Resistência e resistividade  5.2.4. Circuitos em Série e Paralelos  5.2.5. Energia e potência elétrica  5.2.6. Leis de Kirchhoff  5.3. Magnetismo e Eletromagnetismo  5.3.1. Campo magnético e linhas de campo  5.3.2. Efeitos magnéticos da corrente elétrica  5.3.3. Indução eletromagnética  5.3.4. Leis de Faraday da indução eletromagnética  5.3.5. Transformadores e Aplicações  5.3.6. Corrente AC e DC
  6. Física Moderna  6.1. Física nuclear  6.1.1. Estrutura do átomo  6.1.2. Modelo atômico de Bohr  6.1.3. Níveis de Energia dos Elétrons  6.1.4. Raios-X e aplicações  6.2. Radioatividade  6.2.1. Tipos de radiação  6.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  6.2.3. Reações nucleares e aplicações  6.2.4. Fissão e Fusão  6.3. Física quântica  6.3.1. Dualidade onda-partícula  6.3.2. Efeito Fotoelétrico  6.3.3. Quantização de energia  6.3.4. Princípio da incerteza de Heisenberg
  7. Eletrônica e Comunicação  7.1. Semicondutores  7.1.1. Condutores, Isolantes e Semicondutores  7.1.2. Diodos e suas aplicações  7.1.3. Transistores e Portas Lógicas  7.1.4. LEDs e fotodiodos  7.2. Sistemas de Comunicação  7.2.1. Noções básicas de comunicação  7.2.2. Analog and digital signals  7.2.3. Comunicação sem fio e por fibra óptica  7.2.4. Ondas de Rádio e Modulação

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Lei de Ohm


A lei de Ohm é um princípio fundamental no estudo da eletricidade que mostra a relação entre tensão, corrente e resistência. Compreender esta lei é essencial para qualquer pessoa interessada em circuitos elétricos. Em termos simples, a lei de Ohm afirma que em um condutor ideal, a corrente que o atravessa é diretamente proporcional à tensão sobre ele, desde que as condições físicas, como temperatura, permaneçam constantes.

O que é a lei de Ohm?

A lei de Ohm pode ser expressa pela fórmula:

V = I * R

Onde:

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

Esta fórmula mostra como tensão, corrente e resistência estão interligados. Se você conhece dois desses valores, pode calcular o terceiro. Isso torna a lei de Ohm uma ferramenta poderosa para analisar circuitos elétricos.

Compreendendo os conceitos

Tensão

Tensão é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. É o que impulsiona cargas elétricas através de um circuito. Você pode pensar nela como a pressão da água em um cano; maior pressão significa que mais água flui. Da mesma forma, maior tensão significa que mais corrente elétrica pode fluir através de um circuito.

Baixo potencial (0V) Alta Capacidade (5V) Tensão

Corrente

Corrente é o fluxo de carga elétrica. É como o fluxo de água em um cano. Mais corrente significa que mais eletricidade está fluindo. Maior tensão causa maior corrente, assim como maior pressão da água causa mais água a fluir.

corrente

Resistência

Resistência é uma medida de quão difícil é para a corrente fluir através de um material. Alta resistência torna difícil para a corrente fluir, similar a canos estreitos que impedem o fluxo de água. A resistência depende de fatores como o tipo de material, comprimento e área da seção transversal.

resistência

Relação entre tensão, corrente e resistência

De acordo com a lei de Ohm, a corrente que flui através de um condutor entre dois pontos é proporcional à tensão entre esses dois pontos e inversamente proporcional à resistência entre eles.

Isso pode ser visto da seguinte forma:

Tensão (V) Corrente (I) Resistência (R)

Como a Lei de Ohm Funciona em Circuitos Simples

Vamos considerar um circuito simples composto por uma bateria e um resistor. A bateria fornece a tensão, e o resistor fornece a resistência. A lei de Ohm se aplica da seguinte forma:

V = I * R

Suponha que a bateria forneça uma tensão de 9V, e a resistência do resistor seja 3Ω. Para encontrar a corrente que flui através do circuito, reordene a fórmula:

I = V / R

Substituindo os valores conhecidos:

I = 9V / 3Ω

A corrente I é 3A. Portanto, 3 amperes de corrente fluem no circuito.

Exemplo: Calcule a tensão.

Se a corrente em um circuito é 4A e a resistência é 2Ω, então qual é a tensão?

V = I * R = 4A * 2Ω = 8V

A tensão é 8 volts.

Aplicações práticas da lei de Ohm

A lei de Ohm é amplamente utilizada em uma variedade de aplicações, desde projetos simples até sistemas eletrônicos complexos. Compreender esta lei é importante para projetar e analisar circuitos elétricos e eletrônicos. Aqui estão algumas aplicações comuns:

  • Projetando circuitos eletrônicos: Engenheiros usam a lei de Ohm para calcular a resistência necessária para atingir uma corrente desejada em um circuito.
  • Cálculo de potência elétrica: Conhecendo dois dos três valores tensão, corrente e resistência, a potência em dispositivos elétricos podem ser calculados usando a fórmula: P = V * I
  • Medidas de segurança: Eletricistas determinam a fiação e os materiais adequados para evitar superaquecimento ou curtos-circuitos, mantendo a instalação segura.

Através de uma variedade de exercícios e exemplos do mundo real, os estudantes podem aprofundar sua compreensão da Lei de Ohm:

Exemplo: Calcule a resistência.

Se a tensão em um circuito é 12V e a corrente é 6A, então qual é a resistência?

R = V / I = 12V / 6A = 2Ω

A resistência é 2 ohms.

Em suma, a Lei de Ohm não é apenas um conceito teórico; é uma ferramenta prática que faz a ponte entre a física teórica e aplicações do mundo real. Sua simplicidade e adaptabilidade a tornam fundamental na física e engenharia, incorporando a beleza e a praticidade das leis científicas.

Limitações da lei de Ohm

A lei de Ohm é fundamental, mas não é universal. É importante conhecer suas limitações:

  • Dispositivos não-lineares: A lei de Ohm se aplica principalmente a materiais ôhmicos, onde corrente e tensão têm uma relação linear. Dispositivos como diodos não seguem estritamente a lei de Ohm.
  • Dependência de temperatura: Na prática, a temperatura afeta a resistência, o que afeta o fluxo de corrente. A lei de Ohm assume que a temperatura e outras propriedades físicas são constantes.
  • Dependência de frequência: Em circuitos AC, a resistência é frequentemente substituída por impedância, que considera tanto resistência quanto reatância, fatores não cobertos pela lei de Ohm.

Compreender essas limitações é tão importante quanto entender a lei, especialmente ao explorar tópicos avançados em eletrônica e engenharia elétrica.

A lei de Ohm desempenha um papel importante na educação fundamental em física, proporcionando formas claras e concisas de entender sistemas de circuitos complexos. Ela fornece um trampolim para uma exploração mais aprofundada em campos como eletrônica, engenharia elétrica e física aplicada. Ao construir nos conceitos apresentados pela lei de Ohm, os estudantes podem compreender ideias mais complexas em eletricidade e magnetismo.

Em conclusão, a Lei de Ohm é muito mais do que uma equação; é uma porta de entrada para entender o fascinante campo da eletricidade. Através de exemplos, aplicações e visualizações, seus princípios são revelados, fornecendo insights sobre o comportamento dos circuitos elétricos e contribuindo para o campo em constante evolução da tecnologia.


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