Apostila de Eletricidade e Magnetismo
32 pág.

Apostila de Eletricidade e Magnetismo


DisciplinaEletricidade e Magnetismo1.052 materiais16.181 seguidores
Pré-visualização7 páginas
do resistor utilizado. 
\uf0b7 Calcule, também, a partir do Código de cores, o valor do resistor. 
\uf0b7 Compare o valor obtido acima (com sua incerteza) com o valor nominal da 
resistência. Comente sobre o que você encontrou. Analise também do ponto de 
vista do desvio percentual. 
\uf0b7 Mediante a equação \u3c1 = \u3c1o[1 + \u3b1 (t \u2013 to)], calcule a constante \u3b1. 
\uf0b7 Compare o gráfico obtido para a lâmpada com os obtidos anteriormente para a 
lâmpada e o resistor, e comente as diferenças. 
 
 
 
Laboratório de Física Experimental II Instituto de Física 
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica Universidade Federal de Uberlândia 
25 
5) CONCLUSÃO 
 
1. Analise as seguintes afirmações e diga se estão de acordo com os resultados 
dessa experiência. (Explique!!) 
\uf076 O resistor não obedece à Lei de Ohm se não for mantido à temperatura fixa. 
\uf076 O resistor é feito de um material ôhmico, enquanto que uma lâmpada é um 
dispositivo essencialmente não-ôhmico. 
2. Compare os comportamentos dos gráficos tensão \uf0b4 corrente para a lâmpada, 
para o resistor à temperatura ambiente e, também, a 77K.. Explique o porquê da 
diferença. 
 
FOLHA DE DADOS 
 
Usando V = R x I e P = V x I 
V = (P x R)
1/2 
 Tensão máxima para o resistor: _____________ 
I = (P/R)
1/2
 Corrente máxima para o resistor: _____________ 
 
Dados de tensão \uf0b4 corrente para o resistor à temperatura ambiente: 
V (____) I (____) Fundo de 
escala 
(tensão) 
Fundo de 
escala 
(corrente) 
\uf044V (____) \uf044I (____) 
 
 
 
 
 
Dados de tensão \uf0b4 corrente para a lâmpada: 
V (____) I (____) Fundo de 
escala 
(tensão) 
Fundo de 
escala 
(corrente) 
\uf044V (____) \uf044I (____) 
 
 
 
 
 
 
 
Laboratório de Física Experimental II Instituto de Física 
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica Universidade Federal de Uberlândia 
26 
 
PRÁTICA 6 - RESISTIVIDADE 
 
 
1) OBJETIVOS 
 
\uf0b7 Determinação experimental da resistividade elétrica para fios metálicos. 
 
2) INTRODUÇÃO 
 
A resistividade elétrica (\u3c1) pode ser entendida como sendo a contrapartida 
microscópica da resistência. É uma propriedade específica de cada substância, atribuída 
a cada ponto do corpo. Como sabemos, a resistência (R) de um condutor (geralmente 
apresentado sob a forma de fio) depende da natureza do material de que ele é feito, da 
área de sua secção reta (A) (constante ao longo do comprimento), do seu comprimento 
(L) e de sua temperatura relativa (\u3b8). Essa dependência expressa numa dada 
temperatura, pode ser posta sob a forma: 
 
 
 
Para materiais isotrópicos é definida por: 
j
E
\uf03d\uf072
 
As unidades do SI (Sistema Internacional) para as grandezas físicas envolvidas 
são: resistência em ohm (\u3a9), resistividade (ou resistência específica) em ohm-metro 
(\u3a9.m), comprimento em metro (m) e área da secção transversal em metro quadrado 
(m
2
). 
Todavia, na prática, é cômodo referir-se à área da secção reta em milímetros quadrados 
(mm
2
) ou em centímetros quadrados (cm
2
), assim, a resistividade de um dado condutor 
poderá ser tabelada em \u3a9.mm2/m (se A for medido em mm2 e L em m) ou em \u3a9.cm (se 
A for medido em cm
2
 e L em cm). 
 
2.1) Tópicos a serem discutidos em sala 
\uf0b7 Relação entre resistência elétrica e resistividade elétrica. 
\uf0b7 Como obter experimentalmente a resistividade elétrica de um material. 
 
3) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1) Material empregado 
 
- Fonte simétrica de \uf0b1 12,0 V 
- Multímetros digitais 
- Resistor 
- Fios de ligação 
- Fio metálico 
 
Laboratório de Física Experimental II Instituto de Física 
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica Universidade Federal de Uberlândia 
27 
3.2) Procedimento: 
 
a) Meça com um ohmímetro a resistência de um dos fios fornecidos (constantan, 
níquel-cromo ou cobre) para vários comprimentos. Para isso fixe uma das pontas de 
prova ligadas ao ohmímetro numa das extremidades do fio e varie a posição da outra 
ponta de prova ao longo do comprimento do fio, registrando na folha de dados a 
resistência R em função da posição x da ponta de prova móvel. 
b) Observe que as pontas de prova devem ter um bom contato elétrico com o fio, de 
modo que se existir algum verniz ou outro material isolante sobre o fio este deve ser 
lixado nos pontos onde serão posicionadas as pontas de prova. 
c) Tome o cuidado de sempre escolher o fundo de escala mais apropriado para cada 
medida de resistência efetuada. Avalie a incerteza total (incerteza instrumental) para 
cada fundo de escala escolhido e anote também na folha de dados. Anote também a 
incerteza na medida da posição, a qual deverá ser obtida para cada régua utilizada na 
medida em questão. 
d) Meça com um micrômetro e anote na folha de dados o diâmetro do fio usado. 
 
4) ANÁLISE EXPERIMENTAL 
 
4.1) Aspectos teóricos a serem abordados no relatório 
Como relacionar a resistência elétrica de um dispositivo ôhmico à resistividade 
elétrica do material de que ele é feito? 
4.2) Aspectos práticos a serem descritos no relatório 
\uf0b7 Esquematize e descreva o circuito utilizado no experimento. 
\uf0b7 Descreva os procedimentos experimentais nas coletas dos dados. 
4.3) Procedimentos e cálculos a serem efetuados no relatório 
\uf0b7 Monte um gráfico de resistência \uf0b4 comprimento para o fio escolhido. Não 
esqueça de apresentar os erros de cada medida. 
\uf0b7 A partir do coeficiente angular da reta obtida, determine o valor experimental 
(com a respectiva incerteza) da resistividade elétrica do material. Compare com 
os valores tabelados a seguir (válidos à temperatura ambiente): 
Material Resistividade (10
-6
 \uf057cm) 
Constantan 44,1 
Níquel-cromo 150 
Cobre 1,724 
 
 
5) CONCLUSÃO 
 
A reta obtida no gráfico de resistência \uf0b4 comprimento passa obrigatoriamente pela 
origem? O que pode causar o possível deslocamento dessa reta em relação à 
origem? Esse possível deslocamento influencia de alguma forma na obtenção da 
resistividade elétrica? 
 
 
Laboratório de Física Experimental II Instituto de Física 
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica Universidade Federal de Uberlândia 
28 
 
FOLHA DE DADOS 
Dados de resistência \uf0b4 comprimento: 
R (____) \uf044R (____) l (____) \uf044l (____) 
 
 
 
 
Laboratório de Física Experimental II Instituto de Física 
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica Universidade Federal de Uberlândia 
29 
 
PRÁTICA 7 - RESISTÊNCIA INTERNA DE UMA FONTE 
 
 
1) OBJETIVO 
 
Esta prática tem por objetivo medir a resistência interna de uma fonte usando 
métodos diferentes e estudar a transferência de potência entre gerador e carga. 
 
2) FUNDAMENTOS TEÓRICOS: 
 
A d.d.p. entre os terminais do gerador, mostrada na figura 1, é dada por: 
 
irV \uf0d7\uf02d\uf03d \uf065
 (1) 
 
onde \uf065 é a força eletromotriz (tensão da fonte), r é a resistência interna. 
A intensidade da corrente elétrica que passa pelo circuito é dada por: 
 
Rr
i
\uf02b
\uf03d
\uf065
 (2) 
 
A potência útil do circuito será: 
 
2
2
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf02b
\uf0d7\uf03d\uf0d7\uf03d\uf0d7\uf03d
Rr
RiRiVP
\uf065 (3) 
 
O efeito da resistência interna da fonte, r, é limitar a máxima potência, equação 
(3), que a fonte pode transferir à carga 
eR
. Com efeito, 
i) se 
\uf065\uf0ae\uf0ae\uf0a5\uf0ae ViR e 0 ,
, e portanto 
0\uf0ae\uf0d7\uf03d iVP
 (circuito aberto) e 
ii) se 
0 e ,0 \uf0ae\uf03d\uf0ae V
r
iR
\uf065 , e portanto 0\uf0ae\uf0d7\uf03d iVP . 
Existe então um valor máximo para P para algum valor de 
R
, verifica-se que 
esse valor é para 
rR \uf03d
. 
Exercício: Demonstre que a potência máxima transferida ao circuito é para o 
valor de 
rR \uf03d
 e calcule a expressão da potência máxima transferida. 
 
3) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1) Material empregado 
 
 
1. Fonte de tensão continua regulável. 
2. Um amperímetro. 
3. Um voltímetro. 
4. Reostatos de 0 a 1k\uf057 e de 0 a 330\uf057 
5. Uma resistência, se necessário, de 470\uf057. 
6. Cabos para conexões 
 
Laboratório de Física Experimental II Instituto de Física 
Laboratório de Eletrostática e Eletrodinâmica Universidade Federal