A lei de Ohm, comprovada pelo circuito acima

A lei de Ohm diz que a corrente num resistor é a tensão sobre ele dividida pela sua resistência: I = V / R. A lei é só isso. O circuito acima é a menor coisa que mostra ela fazendo um trabalho de verdade.

Comece pela chave. Na posição 1 ela fecha o circuito: 5 V da fonte, passando pela chave, por um resistor de 220 ohms, entrando no LED e voltando para o terra. Nada aqui é um símbolo no lugar da conta. O resistor no Mokxi é um componente de dois terminais de verdade: seja qual for a tensão num pino, o outro pino fica nessa tensão mais a queda I vezes R, e o núcleo do simulador resolve todos os componentes do nó juntos até os números baterem.

O LED complica um pouco o circuito, mas de um jeito útil. Ele não é um resistor. Ele fica perto da sua tensão direta (cerca de 1,7 V para um vermelho nessa corrente) e aceita a corrente que o resto do circuito conseguir empurrar por ele. Então os 5 V não se dividem entre o resistor e o LED na proporção das resistências; o LED fica com os seus 1,7 V primeiro, e a lei de Ohm só precisa explicar o que acontece com os 3,3 V que sobram no resistor de 220 ohms. I = V / R = 3,3 V / 220 ohms, o que dá cerca de 15 mA. É com essa corrente que o LED realmente acende, e ela é forte e segura. A queda também não é totalmente fixa: ela sobe com a corrente, e é por isso que o mesmo LED mostra 1,6 V com 8 mA e 1,8 V com 20.

Abra este circuito no editor e mude o valor do resistor no painel de propriedades enquanto ele roda. Aumente o valor e a corrente cai na mesma proporção, exatamente como a lei diz, e o LED fica visivelmente mais fraco. Diminua até perto de zero e a corrente sobe sem limite, porque o resistor do Mokxi não tem um modo de falha destrutivo: ele mostra uma corrente que um resistor de verdade não aguentaria, em vez de fingir que o LED queimou. É uma troca justa por um circuito que você pode levar além dos limites reais sem perder nada.

O pull-down do botão em outra parte deste site (veja a página sobre resistor de pull-up) é a mesma lei de novo: um resistor de 10 kilohms entre um nó e o terra puxa 5 V / 10 kilohms, meio miliampère, pequeno o bastante para sumir perto de qualquer outra coisa nesse nó e grande o bastante para manter o nó num zero de verdade. Uma lei, dois trabalhos bem diferentes.