DDP (diferença de potencial elétrico)

A DDP (diferença de potencial elétrico) é uma grandeza física que fornece a diferença de potencial elétrico entre dois terminais em um circuito elétrico. Sua unidade de medida é o Volt, em homenagem a Alessandro Volta (1745-1827). Ela possibilita que os eletrônicos e eletrodomésticos funcionem por meio de tomadas, pilhas ou baterias.

Leia também: Afinal, o que são circuitos elétricos?

Resumo sobre a DDP (diferença de potencial elétrico)

• A DDP (diferença de potencial elétrico) é uma grandeza física que fornece a diferença de potencial elétrico entre dois terminais em um circuito elétrico.
• Ela é diretamente proporcional à energia potencial elétrica, e, quando a resistência elétrica é constante, ela é diretamente proporcional à corrente elétrica.
• A DDP é calculada pelo produto entre a resistência elétrica e a corrente elétrica.
• A DDP é calculada por meio da razão entre a potência elétrica e a corrente elétrica.
• A DDP é calculada por meio da razão entre a energia potencial elétrica e a corrente elétrica.

O que é DDP (diferença de potencial elétrico)?

A DDP (diferença de potencial elétrico) ou tensão elétrica é uma grandeza física que está associada à quantidade de energia produzida por um gerador elétrico (como pilhas e baterias) para que as cargas elétricas se movimentem pelo circuito elétrico, fornecendo corrente elétrica para o funcionamento dos equipamentos. Podemos medir a DDP por meio dos equipamentos voltímetro ou multímetro.

De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (S.I.), a unidade de medida da DDP é o Volt, representado pelo V, em homenagem ao criador da pilha voltaica, o físico Alessandro Volta (1745-1827).

Qual a fórmula da DDP (diferença de potencial elétrico)?

→ 1ª lei de Ohm

\(U=R \cdot i\)

• U  → diferença de potencial elétrico ou tensão elétrica, medida em Volt [V].
• R  → resistência elétrica, medida em Ohm [Ω].
• i  → corrente elétrica, medida em Ampère [A].

→ Diferença de potencial elétrico e potência elétrica

\(P=U \cdot i \)

• P  → potência elétrica, medida em Watt W
• U  → diferença de potencial elétrico ou tensão elétrica, medida em Volt [V].
• i  → corrente elétrica, medida em Ampère [A].

\(P = \frac{U^2}{R} \)

• P  → potência elétrica, medida em Watt [W].
• U  → diferença de potencial elétrico ou tensão elétrica, medida em Volt [V].
• R  → resistência elétrica, medida em Ohm [Ω].

→ Tensão elétrica relacionada à energia potencial e carga elétrica

\(U = \frac{E_P}{q} \)

• U  → tensão elétrica, medida em Volt [V].
• E_P  → energia potencial elétrica, medida em Joule [J].
• q  → carga elétrica, medida em Coulomb [C].

Cálculo de DDP (diferença de potencial elétrico)?

Calculamos a DDP (diferença de potencial elétrico) por meio da fórmula da 1ª lei de Ohm e a fórmula que a relaciona à potência elétrica. Pensando nisso, selecionamos alguns exemplos abaixo:

• Exemplo 1:

Determine a DDP associada a um circuito elétrico quando ele é percorrido por uma corrente elétrica de 20 A, sabendo que ele tem um resistor de resistência elétrica de 10 Ω.

Resolução:

Calcularemos a DDP usando a fórmula da 1ª lei de Ohm:

\(U=R \cdot i\)

\(U=10 \cdot 20\)

\(U=200 V\)

• Exemplo 2:

Determine a DDP de uma tomada quando um eletrodoméstico de 1800 W é conectado a ela e percorrido por uma corrente elétrica de 5 W.

Resolução:

Calcularemos a DDP usando a fórmula que a relaciona à potência elétrica:

\(P=U \cdot i\)

\(1800=U \cdot 5\)

\(U= \frac {1800}{5}\)

\(U=360 V\)

e também: O que é um curto-circuito?

Exercícios resolvidos sobre DDP (diferença de potencial elétrico)

Questão 1

(UCSal) Um resistor de 100 Ω  é percorrido por uma corrente elétrica de 20 mA. A DDP entre os terminais do resistor, em volts, é igual a:

A) 2,0

B) 5,0

C) 2,0 ∙ 10

D) 2,0 ∙ 10³

E) 5,0 ∙ 10³

Resolução:

Alternativa A.

Calcularemos a DDP usando a fórmula da 1ª lei de ohm:

\(U=R \cdot i\)

\(U=100 \cdot 20 \cdot 10^{-3}\)

\(U=2000 \cdot 10^{-3}\)

\(U=2 \cdot 10^3 \cdot 10^{-3}\)

\(U=2 V\)

Questão 2

(Uneb) Um resistor ôhmico, quando submetido a uma DDP de 40 V, é atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 20 A. Quando a corrente que o atravessa for igual a 4 A, a DDP, em volts, nos seus terminais, será:

A) 8

B) 12

C) 16

D) 20

E) 30

Resolução:

Alternativa A.

Primeiramente, calcularemos a resistência elétrica quando ele é atravessado por uma corrente elétrica de 20 A  e sujeito à DDP de 40 V  usando a fórmula da 1ª lei de Ohm:

\(U=R \cdot i\)

\(40=R \cdot 20\)

\(\frac{40}{20} = R \)

\(2\Omega = R \)

Por fim, calcularemos a DDP nos terminais quando atravessados por uma corrente de 4 A usando a 1ª lei de Ohm:

\(U = R \cdot i\)

\(U = 2 \cdot 4\)

\(U = 8 V\)

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Eletromagnetismo (vol. 3). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Eletromagnetismo (vol. 3). Editora Blucher, 2015.

SAMPAIO, José Luiz; CALÇADA, Caio Sérgio. Universo da Física: Ondulatória. Eletromagnetismo, Física Moderna. São Paulo: Atual, 2005.