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LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE 1. Preencha a tabela 1 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 3 3,04 5 3,00 6 3,04 7 2,99 Tabela 1 – Dados experimentais de tensão com quatro resistores em série 2. Preencha a tabela 2 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão) após a remoção da lâmpada do borne 6. Lâmpada Tensão (V) 3 4,05 5 4,00 7 3,97 Tabela 2 – Dados experimentais de tensão com três resistores em série mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em série a soma das tensões elétricas sobre cada componente (lâmpada) é igual a tensão elétrica total atuante no circuito.” Concordo totalmente, em uma associação em serie a corrente é uma só e a resistencia de cada carga irá influenciar na queda de tensão, onde a soma das quedas de tensão nas carga é igual ao valor da tensão de alimentação do circuito. 4. Caso um circuito possuísse 20 lâmpadas em série e uma das lâmpadas “queimasse”, o que aconteceria com as demais lâmpadas do circuito? Justifique a sua resposta. O circuito não iria funcionar devido a queima da lampada neste circuito em serie, causando a ruptura de ligação eletrica, ou em outras palavras, o circuito estaria com a malha aberta. 5. Preencha a tabela 3 com os resultados obtidos durante o passo 4 (Medindo a corrente elétrica). Lâmpada Corrente (A) 3 0,15 5 0,15 6 0,15 7 0,15 Tabela 3 – Dados experimentais de corrente com resistores em série 6. Como é o comportamento da corrente elétrica no circuito que você montou? Explique. Ela não se alterou e manteve igual em todo circuito analisado por se tratar de uma malha eletrica em serie, a corrente eletrica se mantem igual de acordo com a Leis de Kirchhoff em circuitos em serie, o que se divide de acordo com a resistencia de cada carga é a tensão eletrica. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br FASE 2 – ASSOCIAIÃO DE RESISTORES EM PARALELO 1. Preencha a tabela 4 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 2 12,0 3 12,0 4 12,0 Tabela 4 – Dados experimentais de tensão com resistores em paralelo 2. Com base em suas medições, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo os componentes do circuito ficam submetidos a uma mesma tensão elétrica”. Concordo totalmente, em uma associação em paralelo a tensão é a mesma e a resistencia de cada carga irá influenciar na divisão da corrente eletrica, onde a soma das quedas de correntes eletricas nas carga é igual ao valor da corrente eletrica da entrada do nó da malha ou alimentação do circuito. 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo, a retirada de um dos componentes do circuito (lâmpadas) não interrompe o funcionamento dos demais componentes.” A retirada de uma carga da malha eletrica em paralelo, não irá interromper todo o funcionamento dos demais componentes , pois a corrente tem outras vias em paralelo para prosseguir com a corrente eletrica. Apenas uma carga está desconectada, circuito aberto na malha paralelo, tendo outros caminhos em paralelo para corrente eletrica passar, mantendo mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br circuito fechado. FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES 1. Em relação a luminosidade observada pelas lâmpadas ao final do passo 1 (montado o experimento), foi possível observar alguma diferença entre elas? Em caso afirmativo, qual foi a diferença? Justifique. Sim, houve mudança na luminosidade devido a tensão do circuito ter se dividido entre a malha associação paralela (lampadas 2, 3 e 4) e a lampada 5 que está em serie, onde a corrente do circuito se dividiu a corrente nas lampadas 2, 3 e 4 em cada uma, onde na saida do nó paralelo se somam e terá total valor na lampada 5 da corrente, mas a tensão irá se dividir entre as cargas. 2. Preencha a tabela 5 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 2 3,05 3 3,06 4 3,06 5 8,84 Tabela 5 – Dados experimentais de tensão com associação mista de resistores mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 3. Qual foi a tensão medida entre os terminais 2A e 5B? Utilizando seus conhecimentos sobre circuitos elétricos e associação de resistores, explique como a tensão fornecida pela fonte é dividida entre as lâmpadas do circuito montado no passo 1. Foi medido 11,90Vcc, a tensão é a mesma na soma de todos os nos, entretanto na assosciação em serie, cada carga tem o valor de tensão divida entre elas de acordo com a resistencia de cada uma possui, pois a corrente será igual em cargas em serie, já em paralelo, a corrente irá se dividir para cada carga de acordo com a sua resistencia, pois a tensão será igual na malha em paralelo. No caso deste circuito, lampadas 2, 3 e 4 estão em serie e tendo a sua corrente se divindindo entre as resistencias de cada carga, mas a tensão seguindo a mesma, ao fazer a associação em pararelo, temos uma carga ficticia unica na soma das lampadas 2, 3 e 4, ligadas em serie com a lampada 5, onde a tensão irá se dividir e a corrente ser a mesma em todo circuito. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEDS E DIODOS 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Anote na tabela apresentada abaixo os valores da corrente elétrica apresentado pelo multímetro ajustado para medir a corrente elétrica que passa pelo led. Medição Tensão na fonte (V) Tensão no multímetro (V) Corrente elétrica (A) 1 0 0 0 2 0,2 0,2 0 3 0,4 0,4 0 4 0,6 0,6 0 5 0,8 0,8 0 6 1 1 0 7 1,2 1,2 0 8 1,4 1,4 0 9 1,6 1,6 00 10 1,8 1,8 0 11 2 2,0 0 12 2,2 2,06 0,00041 13 2,4 2,06 0,00103 Utilizando os dados obtidos no experimento, construa a curva característica do led (tensão apresentada pelo multímetro x corrente elétrica). mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEDS E DIODOS 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Em seguida, responda os questionamentos a seguir: 1. A partir de que valor de corrente elétrica o led acendeu? Sua intensidade luminosa aumentou ao com o aumento da corrente elétrica? Explique. O LED acendeu no momento em que a corrente eletrica atingiu 5,10mA com a tensão aproximadade 2,11Vcc. A intesidade luminosa do LED foi aumentando a medida que a tensão e corrente subia no circuito. 2. Qual a relação observada na curva característica do led com relação à tensão e corrente elétrica? O led apresenta uma tensão limite onde ele passa a conduzir a corrente eletrica, esta tensão limite quando atingida permanece fixa. No caso da corrente, ela se mantém fixa até que a tensão limite seja atingida, a partir deste ponto, a corrente passa a subir conforme a tensão de alimentação do circuito eletrico sobe. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Tensão x Corrente multímetro Corrente elétrica (A) Tensão no multímetro (V) mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE KIRCHHOFF 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Anote na Tabela 1 os valores de tensão e corrente obtidos no primeiro circuito. Lâmpada Tensão (V) Corrente (A) 1 4,63 0,17 3 4,47 0,17 6 1,49 0,11 8 1,47 0,06 9 2,96 0,06 Tabela 1 – Dados obtidos no primeiro circuito 2. Anote na Tabela 2 os valores de corrente obtidos no primeiro circuito. Corrente Elétrica I (A) Lampada 6 0,11 Equivalente do Circuito 0,17 Tabela 2 – Dados obtidos no primeiro circuito 3. Anote na Tabela 3 os valores de tensão obtidos no segundo circuito. Lâmpada Tensão (V) 2 12,07 3 12,07 Tabela 3 – Dados obtidos no segundo circuito mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE KIRCHHOFF 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 4. Anote na Tabela 4 os valores de corrente obtidos no segundo circuito. Corrente Elétrica I (A) Equivalente do Circuito 0,88 Tabela 4 – Dados obtidos no segundo circuito mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS RESISTÊNCIA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO 1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Comprimento do resistor”. 4,2 8,4 12,6 16,8 0,00 Ω 5,00 Ω 10,00 Ω 15,00 Ω 20,00 Ω 0,25 m 0,50 m 0,75 m 1,00 m Resistor 01 1,6 3,2 4,8 6,4 0,00 Ω 2,00 Ω 4,00 Ω 6,00 Ω 8,00 Ω 0,25 m 0,50 m 0,75 m 1,00 m Resistor 02 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 2. O que é possível observar com relação ao comportamento da resistência elétrica? Explique. Quanto maior o fio, maior será o valor ôhmico medido pelo multímetro, embora que no resistor 05 não tivemos um resultado preciso devido a baixa resistividade do fio de cobre esmaltado AWG 22, gerando assim uma baixa resistência elétrica. 0,8 1,6 2,4 3,2 0,00 Ω 0,50 Ω 1,00 Ω 1,50 Ω 2,00 Ω 2,50 Ω 3,00 Ω 3,50 Ω 0,25 m 0,50 m 0,75 m 1,00 m Resistor 03 1,2 2,4 3,6 4,8 0,00 Ω 1,00 Ω 2,00 Ω 3,00 Ω 4,00 Ω 5,00 Ω 6,00 Ω 0,25 m 0,50 m 0,75 m 1,00 m Resistor 04 0 0 0,1 0,1 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,25 m 0,50 m 0,75 m 1,00 m Resistor 05 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br RESISTÊNCIA ELÉTRICA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DA ÁREA 1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Inverso da área de seção reta do resistor”. 2. Qual o comportamento da resistência elétrica? A resistência de um condutor depende da geometria do mesmo em comprimento real, sendo o mesmo comprimento a resistência elétrica, variando de acordo com o material e o diâmetro do resistor. 3. Com base nos seus conhecimentos, é correto afirmar que “A resistência de um condutor depende da sua geometria (comprimento e área)”? A resistência de um condutor é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional a área da seção reta. Portanto é correto afirmar, que após os testes realizados nas fases 1 e 2 desta atividade. 0,00 mm 0,10 mm 0,20 mm 0,30 mm 0,40 mm 0,50 mm 0,60 mm 0,70 mm 0,80 mm 0,0 Ω 2,0 Ω 4,0 Ω 6,0 Ω 8,0 Ω 10,0 Ω 12,0 Ω 14,0 Ω 16,0 Ω 18,0 Ω 1 2 3 4 5 Resistencia x Seção Transversal Série2 Série1 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 4. Calcule a resistividade de cada resistor. Resistores Area(mm) Seção Transversal (m²) L (m) Resistencia R (Ω) Resistividade R/L (Ω/m²) Resistor 01 Material KDS Diâmetro: 0,32mm Comprimento: 1000mm 0,32 0,0000804352 m² 1,00 m 16,8 Ω 0,0013513114 Ω/m² Resistor 02 Material KANTHAL DSD Diâmetro: 0,51mm Comprimento: 1000mm 0,51 0,0002043086 m² 1,00 m 6,4 Ω 0,0013075747 Ω/m² Resistor 03 Material KDS Diâmetro: 0,72mm Comprimento: 1000mm 0,72 0,0004072032 m² 1,00 m 3,2 Ω 0,0013030502 Ω/m² Resistor 04 Material Níquel-Cromo Diâmetro: 0,51mm Comprimento: 1000mm 0,51 0,0002043086 m² 1,00 m 4,8 Ω 0,0009806810 Ω/m² Resistor 05 Material Cobre Esmaltado AWG 22 Diâmetro: 0,64mm Comprimento: 1000mm 0,64 0,0003217408 m² 1,00 m 0,1 Ω 0,0000321741 Ω/m² 5. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê? ▪ Para o cálculo da resistividade utilize a fórmula: ρ = 𝑅 𝐴 . Resistor 1, Material KDS, Diâmetro: 0,32mm e Comprimento: 1000mm, pois ele possui uma seção transversal menor e de um material que nestas condições de comprimento e diâmetro, fazem com que a passagem de corrente elétrica seja menor devido a maior resistividade que é inversamente proporcional ao diâmetro da seção. 𝐿 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br CORRENTE ELÉTRICA DE UM RESISTOR 1. Construa o gráfico da “Tensão elétrica x Corrente elétrica”, caso precise retorne ao roteiro teórico para relembrar a relação entre Tensão elétrica ou corrente elétrica. 0,03 mA 0,06 mA 0,09 mA 0,12 mA 0,15 mA 0,00 mA 0,02 mA 0,04 mA 0,06 mA 0,08 mA 0,10 mA 0,12 mA 0,14 mA 0,16 mA 0,50 V 1,00 V 1,50 V 2,00 V 2,50 V Corrente Eletrica do Resistor 01 0,07 mA 0,14 mA 0,22 mA 0,29 mA 0,37 mA 0,00 mA 0,05 mA 0,10 mA 0,15 mA 0,20 mA 0,25 mA 0,30 mA 0,35 mA 0,40 mA 0,50 V 1,00 V 1,50 V 2,00 V 2,50 V Corrente Eletrica do Resistor 02 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br O resistor 05 não possui gráfico pois ele tende ao infinito por possuir uma resistividade muito baixa, elevando a corrente ao infinito, gerando o curto-circuito. 2. Depois da realização do experimento o que é possível observar com relação ao comportamento da corrente elétrica? Explique. Foi visto que a corrente tende a crescer ao aumentar a tensão elétrica no circuito, ambas são proporcionais, mas comparando com os outros 5 resistores, a corrente elétrica é inversamente proporcionala resistividade dos resistores, ou seja, quando o material for com uma propriedade resistiva alta e sua seção for menor, menor será a corrente elétrica no circuito elétrico. 0,14 mA 0,29 mA 0,45 mA 0,60 mA 0,75 mA 0,00 mA 0,10 mA 0,20 mA 0,30 mA 0,40 mA 0,50 mA 0,60 mA 0,70 mA 0,80 mA 0,50 V 1,00 V 1,50 V 2,00 V 2,50 V Corrente Eletrica do Resistor 03 Série1 0,09 mA 0,19 mA 0,29 mA 0,39 mA 0,49 mA 0,00 mA 0,10 mA 0,20 mA 0,30 mA 0,40 mA 0,50 mA 0,60 mA 0,50 V 1,00 V 1,50 V 2,00 V 2,50 V Corrente Eletrica do Resistor 04 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 3. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? Caso não, por quê? O resistor 05 não foi possível medir, pois ele tende ao infinito por possuir uma resistividade muito baixa, elevando a corrente ao infinito, gerando o curto-circuito, além de que o multímetro não possuir escalas maiores de medição de corrente elétrica e a fonte de alimentação ao ser ligado estaria em curto-circuito. 4. Qual dos resistores apresentou maior valor para a corrente elétrica? Tente elaborar uma justificativa, abordado o comportamento da resistência elétrica como a passagem da corrente elétrica. O resistor 05, pois ele tende ao infinito por possuir uma resistividade muito baixa, elevando a corrente ao infinito, gerando o curto-circuito. Mas ser for visto os resistores que foram possíveis analisar, o resistor 03, por possuir um material com menor resistividade, Material KDS e um diâmetro maior, diâmetro 0,72mm, em relação aos outros resistores, ele tende a possuir uma passagem de corrente elétrica de menor resistência, gerando assim uma corrente elétrica maior. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/
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