Relatório Lei de Ohm

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Departamento de Física - UFF
Atividade 5 - Lei de Ohm - Física Experimental II
Alunos: Camila Kubo e Rogério Bernardes
Turma: CF
Este laboratório usa a Lei de Ohm e o Kit de Construção de Circuitos: CC de simulações
Interativas PhET da Universidade de Colorado Boulder, sob a licença CC-BY 4.0
Use os links abaixo para acessar os simuladores.
Lei de Ohm: https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_pt_BR.html
Kit de Construcão de Circuitos: CC:
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-
dc_pt_BR.html
Objetivos:
1. Descrever a relação entre a resistência, a voltagem e a corrente através de um
circuito. 
2. Usar sua sua compreensão para fazer previsões sobre um circuito com luzes e
baterias.
Desenvolva sua compreensão:
1. Abra Lei de Ohm e explore para desenvolver suas ideias próprias sobre como a
resistência, a corrente e a voltagem da bateria estão relacionados. 
Descreva vários de seus experimentos e suas observações com imagens capturadas da
simulação.
https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_es.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html?screens=1
https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_pt_BR.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html?screens=1
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_pt_BR.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_pt_BR.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_es.html
Mostre sua compreensão:
Instruções: Ao responder às perguntas, explique com suas próprias palavras por que sua resposta faz
sentido e forneça evidências de suas experiências # 1. Adicione mais experimentos ao número 1
repetindo com outros valores da resistência.
Se você alterar o valor da tensão da bateria:
a) Como muda a corrente através do circuito? (resposta, explicação, evidência)
Ao alterar o valor da tensão da bateria, a corrente responderá proporcionalmente à mudança. Isso
ocorre pois a tensão da bateria define a diferença de potencial entre os pólos do circuito, o que por sua
vez gera um campo elétrico que cria uma corrente ao empurrar os portadores de carga, ou seja, a
tensão é que define a quantidade de elétrons que passam pelo circuito. Essa proporcionalidade fica
evidente na coluna 3 do experimento 1 da tabela acima, onde o valor da resistência se manteve fixo, e
os valores da tensão e corrente variavam proporcionalmente.
b. Como muda a resistência do resistor? (resposta, explicação, evidência)
Ao alterar o valor da tensão da bateria, percebemos que a resistência do resistor não se altera. Isso
ocorre pois são classes de materiais independentes num circuito. O resistor tem a função de limitar a
corrente, pois na prática, um circuito de fios metálicos, por exemplo, poderia conduzir enormes
correntes e rapidamente esgotaria a bateria. Sendo assim, utilizam-se resistores, que são materiais
maus condutores, para fazer o controle da quantidade de corrente no circuito. Podemos evidenciar isso
também no experimento 1, pois percebemos que mesmo alterando o valor da tensão, a resistência se
manteve igual.
3. Se você alterar a resistência do resistor:
a) Como muda a corrente através do circuito? (resposta, explicação, evidência)
Ao alterar a resistência do resistor, a corrente se relaciona de maneira inversamente proporcional à
mudança. Isso ocorre pois, como explicado acima, o resistor tem exatamente a função de limitar a
corrente. Por ser um material mau condutor, tem uma resistência muito maior que a dos condutores e
consegue exercer seu papel de limitador. A evidência pode ser observada no experimento 2 da tabela
acima, onde o valor da tensão se manteve fixo, e os valores da resistência e da corrente variaram de
maneira inversamente proporcional.
b) Como muda a tensão da bateria? (resposta, explicação, evidência)
Ao alterar a resistência do resistor, a tensão da bateria não se altera. Pelo mesmo motivo citado na
questão 2.b. São grandezas independentes, a função do resistor é apenas restringir a corrente gerada
pela tensão da bateria, mas não causa algum efeito sobre ela diretamente. Isso fica evidente também
no experimento 2, pois percebemos que mesmo alterando o valor da resistência, a tensão se manteve
igual.
4. Considere os dois circuitos abaixo.
Use sua compreensão de tensão, resistência e corrente para responder a estas perguntas:
a) O que você acha que acontecerá quando os interruptores estiverem fechados? (resposta,
explicação, evidência)
Quando os interruptores forem ligados, a bateria, a partir da força eletromotriz, fornecerá uma
corrente elétrica que passará pelo circuito e ao passar pela lâmpada, a resistência presente fará com
que a corrente seja “barrada”, elevando a temperatura a ponto de produzir uma incandescência e
emitindo luz.
b) Como você acha que o brilho das luzes se comparam?
O brilho das luzes do circuito à esquerda será menos intenso que o brilho das luzes do circuito à
direita. No segundo circuito, há duas resistências iguais relativas às lâmpadas assim como no primeiro
e uma tensão que é duas vezes maior que no primeiro, fornecendo uma corrente elétrica duas vezes
maior e um brilho quatro vezes mais intenso.
c) Abra o Kit de Construção de Circuitos: CC. Construa os 2 circuitos e verifique suas
respostas. Insira uma captura instantânea dos circuitos com a chave fechada para comprovar as
evidências.
5. Considere os dois circuitos abaixo:
Use sua compreensão de tensão, resistência e corrente para responder a estas perguntas:
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html?screens=1
a) O que você acha que acontecerá quando os interruptores estiverem fechados? (resposta,
explicação, evidência)
Quando o interruptor é fechado os elétrons podem passar pela chave e este movimento gera corrente
elétrica no circuito, sendo assim, as lâmpadas acendem.
b) Como você acha que o brilho das luzes se compara?
O brilho das luzes do circuito à esquerda será mais intenso que o brilho das luzes em particular é
equivalente ao brilho total do circuito à direita. No segundo circuito, há uma força eletromotriz
equivalente à do primeiro e uma resistência equivalente referente às lâmpadas duas vezes maior que
no primeiro, fornecendo uma corrente elétrica duas vezes menor, um brilho duas vezes menos intenso
em cada lâmpada e um brilho equivalente igualmente intenso.
c) Abra Introdução ao Circuit Construction Kit: CC. Construa os 2 circuitos e verifique suas
respostas. Insira uma captura instantânea dos circuitos com a chave fechada para comprovar as
evidências.
6)
a) Adicione mais uma bateria de tal forma que tenha 18 V de saída e mais uma lâmpada no
circuito com as duas de modo que elas fiquem em série. Meça a voltagem em torno de cada uma
das lâmpadas e determine a potência (V2/R) em cada uma delas. Meça também a corrente em
torno delas.
Utilizando o voltímetro do simulador, medimos a voltagem em torno de cada lâmpada e o valor
encontrado foi de 6V. Utilizando o amperímetro, medimos a corrente em torno delas e o valor
encontrado foi de 0,60A. A Potência é calculada por V²/R. O valor de R é mostrado na figura e é de
10Ω. Assim, para cada uma lâmpada, o valor de potência será igual a:
6²/10 = 3,6W
b) Agora, com os 18V de saída monte um circuito com três lâmpadas em paralelo. Comece com
uma única lâmpada. Meça a voltagem e sua potência. Adicione a segunda lâmpada e repita o
procedimento para obter a voltagem e potência. Adicione a terceira lâmpada em paralelo e
meça a corrente e a potência em cada uma.
Com uma lâmpada:
Voltagem = 18V
Potência = 18²/10 = 32,4W
c) Comparando apenas a) e b), diga qual é a melhor forma de colocar as lâmpada em uma casa e
por que?
Deve-se colocar as lâmpadas em paralelo, pois dessaforma sua tensão não será reduzida e todas elas
terão a mesma tensão, assim iluminando a casa de maneira correta, utilizando melhor a capacidade de
iluminação de cada lâmpada.