Relatório 2 - Física Experimental 3

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS - CCE
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Física Experimental III – 5274/09
Elementos Resistivos Lineares e Não-lineares
Acadêmico(s):
Ana Carolina Fernandes Parola RA:112424
Carolina Ferreira dos Santos RA:119776
Carolina Pires Trali RA:117906
Matheus Ferreira da Silva RA:106183
Nathália Cristina Lopes RA:119782
Pedro Richart Demito RA:116777
Professora: Stephany Pires da Silva
Maringá-PR
24 de outubro de 2021
Sumário
Resumo 3
Introdução 3
Objetivo(s) 6
Fundamentação Teórica 6
Desenvolvimento Experimental 6
Materiais utilizados: 6
Montagem experimental: 7
Resultados e discussões 9
Conclusão 14
Referências 14
2
1. Resumo
A resistência de um material está relacionada diretamente com a
dificuldade em passar corrente elétrica e pode ser calculada através da razão
da Diferença de Potencial (d.d.p) do sistema pela corrente elétrica (i) do
mesmo. Caso essa razão seja constante, denomina-se elemento resistivo
linear (ou ôhmico). Caso não seja constante, então é chamado de elemento
resistivo não-linear. É possível avaliar essa classificação também através da
curva característica.
Esse experimento teve como objetivo a distinção entre elementos
resistivos lineares e não-lineares e a análise da dependência da variação dos
resistivos não-lineares. Foi feito com resistor de porcelana, filamento metálico,
foto resistor LDR e termistor NTC e resultou-se que o resistor de porcelana é
um elemento resistivo linear, o filamento metálico, o foto resistor LDR e o
termistor NTC são elementos resistivos não-lineares.
2. Introdução
Todos os corpos estão relacionados a uma medida de dificuldade de
passagem de corrente, ou seja, existe um valor denominado resistência que é
usado para medir o grau em que o objeto pode propagar a corrente.
Conseguimos determinar a resistência de um condutor através da equação:
𝑅 = 𝑈𝑖 (𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 1)
Onde:
R→ resistência elétrica medida em ohms [Ω];
U→ tensão medida em Volt [V];
i→ corrente elétrica medida em Ampere [A];
Pela teoria, sabemos que os resistores são classificados em dois tipos:
linear (ou ôhmico) e não linear. O elemento resistivo linear ou ôhmico é aquele
para o qual a razão entre a tensão aplicada e a intensidade de corrente que o
atravessa é constante. É representado pela curva característica a seguir:
3
Figura 2.1: Resistor linear.
Fonte: Apostila do curso de Física Experimental 3 [1].
Já para os resistores não lineares, a razão entre a tensão e a
intensidade da corrente não é constante. O gráfico que representa esse tipo de
resistor é representado por uma curva e é mostrado a seguir:
Figura 2.2: Resistor não linear.
Fonte: Apostila do curso de Física Experimental 3 [1].
Temos que, em cada ponto do gráfico, é definido uma resistência
aparente, sendo a razão entre a abscissa e a ordenada correspondente a um
ponto da curva característica (i(A)x V(volts)). Esse comportamento de não
linearidade da curva característica, pode depender de fatores tais como:
temperatura, iluminação, tensão nos terminais do elemento, dentre outros.
Logo, podemos fazer a classificação de acordo com esses fatores:
a) Resistores PTC e NTC:
Resistência variável frente a variações de temperatura. A relação entre
a resistência ( R) e a temperatura (T) é dada através da equação:
4
𝑅 = 𝑅𝑜 [1 + α (𝑇 − 𝑇𝑜) + β (𝑇 − 𝑇𝑜)² + 𝑇) ץ − 𝑇𝑜)³ +...] (𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 2)
Onde:
R → resistência à temperatura T;
Ro → resistência à temperatura To;
α,β,ץ → coeficientes cujos valores dependem da temperatura de
referência;
Os resistores PTC e NTC também conhecidos como termistores, são
tipos de sensores em que a relação entre resistência elétrica e a temperatura
são conhecidas, mensuráveis e que possuem uma boa tolerância e precisão.
São excelentes sensores para aplicações onde é necessária uma alta
sensibilidade com as mudanças de temperatura. Os termistores são resistores
termicamente estáveis e sensíveis.[5]
Eles serão positivos quando um aumento de temperatura provocar um
aumento na resistência (PTC). E negativos quando um aumento de
temperatura provoca diminuição do valor da resistência (NTC).
b) Resistores VDR:
VDR (Voltage Dependent Resistor), são também denominados varistores
de óxido de zinco ou metal óxido. Estes componentes possuem uma
resistência que muda com a tensão aplicada. Tomamos como exemplo o
material carbeto de silício, cujo comportamento permite a confecção do VDR.
Esta resistência cai abruptamente possibilitando a circulação de correntes
intensas quando a tensão ultrapassa certo valor. Esta característica possibilita
a sua utilização como protetor de linha de alimentação de aparelhos sensíveis
como computadores, para absorver transientes e picos de alta tensão que
possam estar presentes na energia.[6]
c) Célula foto resistiva (LDR):
Resistência variável frente a variações de luminosidade. Nesse caso,
temos que quando convenientemente preparado, o sulfeto de cádmio (CdS)
apresenta na ausência de luz pouquíssimos elétrons livres na sua estrutura, a
5
resistência é elevada e o material comporta-se como isolante. No entanto,
quando ocorre incidência de luz, a substância absorve essa luz, aumentando a
quantidade de elétrons livres e fazendo com que o material passe a se
comportar como condutor elétrico. Cessada a incidência de luz, tais elétrons
retornam ao estado inicial e a substância volta a se comportar como um
isolante. A propriedade foto condutora do CdS, é aproveitada para a confecção
de um componente de alta utilização em eletrônica. Esse componente é
conhecido como LDR (Light Dependent Resistor) ou fotoresistor.[4]
A relação entre a resistência elétrica e a intensidade da luz incidente no
LDR, pode ser expressa por :
𝑅 = 𝑅𝑜 . 𝐿α (𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 3)
Onde :
R → resistência medida em ohms (Ω );
L → fluxo luminoso sobre a área do LDR, medido em “lux”;
Ro e α → constantes, sendo α < 0.
A seguir, temos a imagem de alguns exemplos de resistores não lineares:
Figura 2.3: Exemplos de resistores não lineares.
Fonte: Engeléctrica, Janeiro, 2021.[3]
3. Objetivo(s)
Os objetivos deste experimento são: Distinguir elementos resistivos
lineares e não lineares, através de determinação experimental de suas curvas
6
características.[4] E também analisar a dependência da variação da resistência
com a temperatura e a iluminação para resistores de tungstênio, NTC e LDR.
[4]
4. Procedimento Experimental
4.1. Materiais utilizados:
● 2 Multímetros (um como amperímetro e outro como voltímetro);
● 1 Placa de Bornes;
● 1 Fonte de alimentação;
● 1 Resistor de porcelana;
● 1 Lâmpada;
● 1 Foto resistor LDR;
● 1 Termômetro;
● 1 Termistor NTC;
● Cabos tipo banana e jacaré;
4.2. Montagem experimental:
Para a medida da corrente devido à presença do resistor de porcelana,
com a fonte zerada, o resistor foi conectado na placa de borne com auxílio dos
cabos de ligação tipo jacaré, em paralelo com o voltímetro e em série com o
amperímetro. Em seguida a fonte de alimentação do circuito foi ligada e sua
tensão foi elevada de 0,2 em 0,2 V até 1 V e de 0,5 em 0,5 V de 1 a 5 V.
Figura 5.2.1: Representação referente à montagem experimental do resistor de
porcelana.
Fonte: Slides de aula. [4]
7
Para as medidas de corrente elétrica na presença de um filamento
metálico de lâmpada, utilizando a mesma montagem da representação da
figura 5.2.1, o resistor de porcelana foi substituído pela lâmpada com a fonte
desligada, em seguida, a fonte foi ligada e sua tensão foi elevada de 0,2 em
0,2 V até 1 V e de 0,5 em 0,5 V de 1 a 5 V. Sempre tomando cuidado para
elevar a tensão de forma lenta, a fim de que se evitasse a danificação da
lâmpada.
Para as medidas de resistência do foto resistor LDR, com a fonte de
tensão zerada, a lâmpada foi ligada a fonte e um voltímetro foi ligado em
paralelo com a lâmpada, o foto resistor LDR foi ligado a um ohmímetro com
uma escala selecionada e fixa (inalterada até o fim do experimento)de 20 K .Ω
Em seguida a lâmpada foi deslocada para a posição mais distante do LDR e
iniciou se as medições, deslocando a haste da lâmpada de 0,5 em 0,5 cm.
Figura 5.2.2: Representação referente à montagem experimental do resistor
LDR.
Fonte: Fonte: Slides de aula. [4]
Para as medidas de resistência do termistor NTC, o termistor foi
conectado a um ohmímetro, e o termômetro foi posto junto ao sistema, o
sistema foi conectado à energia e a resistência elétrica foi registrada de 2°C
em 2°C até que atingisse a temperatura de 80°C. A escala do ohmímetro não
foi alterada até o fim do experimento (20K ).Ω
8
Figura 5.2.3: Representação referente à montagem experimental do Termistor
NTC.
Fonte: Slides de aula.[4]
Com todas as medições de corrente na presença do resistor de
porcelana, na presença do filamento metálico da lâmpada, das resistência do
foto resistor LDR e das resistências do Termistor NTC, os resultados foram
devidamente anotados, o equipamento é desmontado e posteriormente
guardado.
Os dados obtidos foram utilizados para fazer todas as análises nas
partes posteriores deste relatório.
5. Resultados e discussões
Para um resistor de porcelana com resistência de 100 Ω, a partir da
variação de tensão (V) da fonte, é obtido os valores presentes na Tabela 6.1.
Sabe-se o valor da resistência desse resistor devido a verificação das linhas de
cores que indicam a sua resistência nominal. Além disso, pode-se notar que,
para variações de tensão inferiores a 1 V, foram obtidos valores referentes às
escalas de 2 V e 200 mA de potencial e corrente, respectivamente. No entanto,
para variações de tensão entre 1 V e 5 V, os valores obtidos são referentes às
escalas de 20 V e 200 mA.
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Tabela 6.1 - Valores obtidos para o Resistor de Porcelana.
(V ± ΔV) V (i ± Δi) mA (RCALC ± δ) Ω Escala (V) Escala (mA)
0,2068 ± 0,0004 2,06 ± 0,07 100,39 ± 3,42 2 200
0,4093 ± 0,0005 4,07 ± 0,09 100,57 ± 2,23 2 200
0,6004 ± 0,0006 5,98 ± 0,10 100,40 ± 1,68 2 200
0,8068 ± 0,0007 8,02 ± 0,12 100,60 ± 1,51 2 200
1,0041 ± 0,0008 10,00 ± 0,13 100,41 ± 1,31 2 200
1,510 ± 0,004 15,05 ± 0,17 100,33 ± 1,16 20 200
2,002 ± 0,004 19,99 ± 0,21 100,15 ± 1,07 20 200
2,515 ± 0,004 25,07 ± 0,25 100,32 ± 1,01 20 200
3,006 ± 0,004 30,02 ± 0,28 100,13 ± 0,94 20 200
3,497 ± 0,005 34,94 ± 0,32 100,09 ± 0,93 20 200
3,999 ± 0,005 39,99 ± 0,36 100,00 ± 0,91 20 200
4,510 ± 0,005 45,22 ± 0,40 99,73 ± 0,89 20 200
5,018 ± 0,005 50,37 ± 0,44 99,62 ± 0,88 20 200
Fonte: Os próprios autores.
Observe que, para o cálculo da precisão do voltímetro, na escala de 2 V,
cuja resolução (d) no manual do multímetro é de 100 V = 0,0001 V, usa-se aµ
seguinte exatidão: ± (0,05 % + 3d). Como também, para a escala de 20 V, cuja
resolução (d) no manual do multímetro é de 1 mV = 0,001 V, usa-se também a
exatidão de ± (0,05 % + 3d). Somado a essa questão, para o cálculo da
precisão do amperímetro, na escala de 200 mA, cuja resolução no manual do
multímetro é de 10 A = 0,01 mA, usa-se a seguinte exatidão: ± (0,75 % + 6d).µ
Por fim, para o cálculo da incerteza da resistência, usa-se a propagação de
erro, a partir da Equação 4.1.
 ( σ𝑅𝑅 )² = ( 
σ𝑉
𝑉 )² + ( 
σ𝑖
𝑖 )² (𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 4. 1)
10
Ademais, para o resistor de porcelana, pode ser feita a representação
gráfica de seu comportamento, a partir dos valores experimentais obtidos na
Tabela 6.1. São feitos, então, dois gráficos: Corrente (mA) versus Potencial (V),
conforme a Figura 6.1, e Resistência ( ) versus Potencial (V), conforme aΩ
Figura 6.2.
Figura 6.1 - Gráfico corrente (mA) versus potencial (V) do Resistor de
Porcelana.
Fonte: Os próprios autores.
Dessa forma, o gráfico da corrente (mA) versus potencial (V), como
pode ser visto na Figura 6.1, representa um comportamento linear, do Resistor
de Porcelana. Pode-se observar, também, que quanto maior o valor de
corrente nesse resistor, maior é o potencial apresentado.
11
Figura 6.2 - Gráfico resistência ( ) versus potencial (V) do Resistor de Porcelana.Ω
Fonte: Os próprios autores.
Assim, o gráfico da resistência ( ) versus potencial (V), como pode serΩ
visto na Figura 6.2, confirma o comportamento linear representado no gráfico
anterior, ou seja, a variação de potencial não resulta em variações
significativas de resistência, podendo considerar resistência constante, o que é
característico de um resistor ôhmico.
Da mesma forma, na análise para o Filamento metálico da lâmpada, os
valores de tensão (V) e suas respectivas correntes elétricas (mA),
representados na Tabela 6.2, foram obtidos a partir da variação de tensão da
fonte. Pode-se notar, também, que para variações de tensão inferiores a 1 V,
foram obtidos valores referentes às escalas de 2 V e 200 mA de potencial e
corrente, respectivamente, e para variações entre 1 V e 5 V foram obtidos
valores referentes às escalas de 20 V e 200 mA.
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Tabela 6.2 - Valores obtidos para o Filamento metálico da lâmpada.
(V ± ΔV) V (i ± Δi) mA (RCALC ± δ) Ω Escala (V) Escala (mA)
0,2060 ± 0,0004 29,32 ± 0,28 7,03 ± 0,07 2 200
0,4006 ± 0,0005 37,80 ± 0,34 10,60 ± 0,10 2 200
0,6064 ± 0,0006 44,25 ± 0,40 13,70 ± 0,12 2 200
0,8057 ± 0,0007 50,28 ± 0,44 16,02 ± 0,14 2 200
1,0223 ± 0,0008 56,35 ± 0,48 18,14 ± 0,16 2 200
1,5064 ± 0,0011 68,63 ± 0,58 21,95 ± 0,19 2 200
2,013 ± 0,004 80,01 ± 0,66 25,16 ± 0,21 20 200
2,508 ± 0,004 90,28 ± 0,74 27,78 ± 0,23 20 200
3,026 ± 0,004 100,17 ± 0,81 30,21 ± 0,25 20 200
3,512 ± 0,005 109,91 ± 0,88 31,95 ± 0,26 20 200
4,017 ± 0,005 117,96 ± 0,95 34,05 ± 0,28 20 200
4,515 ± 0,005 126,09 ± 1,01 35,81 ± 0,29 20 200
5,015 ± 0,005 134,00 ± 1,06 37,42 ± 0,30 20 200
Fonte: Os próprios autores.
Observe que, como as escalas usadas são as mesmas que a do
Resistor de Porcelana, então, são usadas as mesmas equações de
precisão anteriores. Isto é, para o cálculo da precisão do voltímetro, na
escala de 2 V, cuja resolução (d) no manual do multímetro é de 100 V =µ
0,0001 V, usa-se a seguinte exatidão: ± (0,05 % + 3d). E, para a escala de
20 V, cuja resolução (d) no manual do multímetro é de 1 mV = 0,001 V,
usa-se também a exatidão de ± (0,05 % + 3d). Como também, para o
cálculo da precisão do amperímetro, na escala de 200 mA, cuja resolução
no manual do multímetro é de 10 A = 0,01 mA, usa-se a seguinte exatidão:µ
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± (0,75 % + 6d). Da mesma forma, para o cálculo da incerteza da
resistência, usa-se a propagação de erro, a partir da Equação 4.1.
Somado a essa questão, a partir da observação do experimento,
pode-se indicar o momento em que a lâmpada acende, isto é, a partir do
momento em que é alçado os valores de 3,026 V e 100,17 mA, é possível
visualizar a lâmpada com um brilho significativo.
Além disso, para o Filamento metálico da lâmpada, pode ser feita a
representação gráfica de seu comportamento, a partir dos valores
experimentais obtidos na Tabela 6.2. Dessa forma, são feitos dois gráficos:
Corrente (mA) versus Potencial (V), conforme a Figura 6.3, e Resistência (Ω
) versus Potencial (V), conforme a Figura 6.4.
Figura 6.3 - Gráfico corrente (mA) versus potencial (V) do Filamento metálico
da lâmpada.
Fonte: Os próprios autores.
Assim, o gráfico da corrente (mA) versus potencial (V), como pode ser
visto na Figura 6.3, representa um comportamento não-linear. Observe que
quanto maior o valor de corrente no filamento, maior é o potencial
apresentado.No entanto, temos a representação de uma curva, ao contrário
do Resistor de Porcelana, que apresentou uma reta, característica de
comportamento linear ôhmico.
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Figura 6.4 - Gráfico resistência ( ) versus potencial (V) do Filamento metálicoΩ
da lâmpada.
Fonte: Os próprios autores.
Então, o gráfico da resistência ( ) versus potencial (V), como pode serΩ
visto na Figura 6.4, confirma o comportamento não-linear representado no
gráfico anterior, ou seja, a variação de potencial provoca uma variação no
valor da resistência. Tal fato indica que o resistor não é ôhmico, uma vez
que a resistência não se mantém constantedurante a variação de
potencial.
Ademais, uma comparação entre o Resistor de Porcelana e o Filamento
metálico da lâmpada pode ser feita. A partir disso, é nítida a diferença de
comportamento entre os dois, pois temos, para o Resistor de Porcelana, um
comportamento linear e, para o Filamento metálico da lâmpada, um
comportamento não-linear. Tal fato pode ser explicado a partir da
observação dos quatro gráficos indicados acima, Figuras 6.1, 6.2, 6.3 e 6.4.
Para o fotoresistor LDR, a partir do deslocamento da lâmpada de 0,5 cm
em 0,5 cm, são obtidos os valores presentes na Tabela 6.3.
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Tabela 6.3 - Valores obtidos para o Foto resistor LDR.
(R ± ΔR) KΩ d1 (cm) (1 / d²) (cm-2) d2 (cm) Escala (K )Ω
16,309 ± 0,038 0,00 ± 0,05 0,00 13,00 ± 0,05 20
15,209 ± 0,035 0,50 ± 0,05 0,25 12,50 ± 0,05 20
13,988 ± 0,033 1,00 ± 0,05 1,00 12,00 ± 0,05 20
12,609 ± 0,030 1,50 ± 0,05 2,25 11,50 ± 0,05 20
11,207 ± 0,027 2,00 ± 0,05 4,00 11,00 ± 0,05 20
9,722 ± 0,024 2,50 ± 0,05 6,25 10,50 ± 0,05 20
8,569 ± 0,022 3,00 ± 0,05 9,00 10,00 ± 0,05 20
7,997 ± 0,021 3,50 ± 0,05 12,25 9,50 ± 0,05 20
7,574 ± 0,021 4,00 ± 0,05 16,00 9,00 ± 0,05 20
6,720 ± 0,018 4,50 ± 0,05 20,25 8,50 ± 0,05 20
5,892 ± 0,017 5,00 ± 0,05 25,00 8,00 ± 0,05 20
5,064 ± 0,015 5,50 ± 0,05 30,25 7.50 ± 0,05 20
4,305 ± 0,014 6,00 ± 0,05 36,00 7,00 ± 0,05 20
3,507 ± 0,012 6,50 ± 0,05 42,25 6,50 ± 0,05 20
2,822 ± 0,011 7,00 ± 0,05 49,00 6,00 ± 0,05 20
2,362 ± 0,097 7,50 ± 0,05 56,25 5,50 ± 0,05 20
2,063 ± 0,091 8,00 ± 0,05 64,00 5,00 ± 0,05 20
1,662 ± 0,083 8,50 ± 0,05 72,25 4,50 ± 0,05 20
1,345 ± 0,077 9,00 ± 0,05 81,00 4,00 ± 0,05 20
1,095 ± 0,072 9,50 ± 0,05 90,25 3,50 ± 0,05 20
0,861 ± 0,005 10,00 ± 0,05 100,00 3,00 ± 0,05 20
0,577 ± 0,005 10,50 ± 0,05 110,25 2,50 ± 0,05 20
0,392 ± 0,005 11,00 ± 0,05 121,00 2,00 ± 0,05 20
0,285 ± 0,005 11,50 ± 0,05 132,25 1,50 ± 0,05 20
0,218 ± 0,005 12,00 ± 0,05 144,0 1,00 ± 0,05 20
0,155 ± 0,005 12,50 ± 0,05 156,25 0,50 ± 0,05 20
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Fonte: Os próprios autores.
Observe que, para o cálculo da precisão do resistência, na escala de 2K
, cuja resolução (d) no manual do multímetro é de 1 = 10-3 , usa-se aΩ Ω Ω
seguinte exatidão: ± (0,2 % + 5d). Além disso, d1 indica a variação de
comprimento medida a partir do final da haste, extremidade mais longe do
LDR, a qual não contém a lâmpada. Já d2 indica a variação de comprimento
medida a partir da extremidade mais próxima do LDR, a qual contém a
lâmpada. Somado a isso, deve-se observar que quando colocada a
extremidade final da haste em 0 cm, a lâmpada, posicionada na outra
extremidade da haste, já está 3 cm para dentro, isto é, 3 cm mais próxima
do LDR. Note que para a medida da imprecisão da distância, usa-se a
metade da menor subdivisão da régua, que no caso é metade de 1 mm
(0,05 cm).
Outrossim, para o fotoresistor LDR, pode ser feita a representação
gráfica de seu comportamento, a partir dos valores experimentais obtidos
na Tabela 6.3. Desse modo, pode ser feito o gráfico: Resistência ( ) versusΩ
o inverso da distância ao quadrado (1/d²) (cm-2), conforme representado
pela Figura 6.5.
Figura 6.5 - Gráfico resistência ( ) versus distância (1/d²) do Foto resistor LDR.Ω
Fonte: Os próprios autores.
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Assim, pode-se observar que o LDR é um resistor dependente da luz
(Fotoresistor), isto é, não apresenta um comportamento linear, uma vez que
quanto maior a distância da lâmpada em relação ao LDR ou menor a
incidência de luz no resistor, menor é a sua resistência. Note que se não há
luz incidente sobre o LDR, ele se comporta como isolante (> R). No entanto,
quando exposto à luz, ele se comporta como condutor (< R).
Por fim, para o Termistor NTC, a partir da variação de 2 ºC de
temperatura, obteve-se os valores de resistência apresentados na Tabela
6.4.
Tabela 6.3 - Valores obtidos para o Foto resistor LDR.
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(T ± ΔT) ºC T (K) 1/T (K-1) (R ± ΔR) KΩ Escala (K )Ω
19,2 ± 0,5 292,35 0,00342 14,283 ± 0,034 20
20,0 ± 0,5 293,15 0,00341 13,363 ± 0,032 20
22,0 ± 0,5 295,15 0,00339 11,742 ± 0,028 20
24,0 ± 0,5 297,15 0,00337 10,463 ± 0,026 20
26,0 ± 0,5 299,15 0,00334 9,392 ± 0,024 20
28,0 ± 0,5 301,15 0,00332 8,554 ± 0,022 20
30,0 ± 0,5 303,15 0,00329 7,793 ± 0,021 20
32,0 ± 0,5 305,15 0,00327 7,110 ± 0,019 20
34,0 ± 0,5 307,15 0,00326 6,440 ± 0,018 20
36,0 ± 0,5 309,15 0,00323 5,900 ± 0,017 20
38,0 ± 0,5 311,15 0,00321 5,421 ± 0,016 20
40,0 ± 0,5 313,15 0,00320 4,973 ± 0,015 20
42,0 ± 0,5 315,15 0,00317 4,557 ± 0,014 20
44,0 ± 0,5 317,15 0,00315 4,168 ± 0,013 20
46,0 ± 0,5 319,15 0,00313 3,844 ± 0,013 20
48,0 ± 0,5 321,15 0,00311 3,537 ± 0,012 20
50,0 ± 0,5 323,15 0,00310 3,274 ± 0,011 20
52,0 ± 0,5 325,15 0,00307 3,014 ± 0,011 20
54,0 ± 0,5 327,15 0,00306 2,794 ± 0,011 20
56,0 ± 0,5 329,15 0,00304 2,563 ± 0,010 20
58,0 ± 0,5 331,15 0,00302 2,362 ± 0,010 20
60,0 ± 0,5 333,15 0,00300 2,189 ± 0,009 20
62,0 ± 0,5 335,15 0,00230 2,041 ± 0,009 20
64,0 ± 0,5 337,15 0,00297 1,887 ± 0,009 20
66,0 ± 0,5 339,15 0,00295 1,758 ± 0,008 20
68,0 ± 0,5 341,15 0,00293 1,631 ± 0,008 20
19
70,0 ± 0,5 343,15 0,00291 1,513 ± 0,008 20
Fonte: Os próprios autores.
Observe que, para o cálculo da precisão do resistência, na escala de 2K
, cuja resolução (d) no manual do multímetro é de 1 = 10-3 , usa-se aΩ Ω Ω
seguinte exatidão: ± (0,2 % + 5d). Além disso, para a conversão de grau
Celsius para Kelvin, basta somar 273,15 ao valor que se deseja converter.
Somada a essa questão, a precisão da temperatura é dada a partir da
metade da menor divisão na escala graduada do termômetro, a qual, no
caso, é 1 ºC, dessa forma, a precisão é 0,5 ºC.
Ademais, para o Termistor NTC, também pode ser feita uma
representação gráfica de seu comportamento, a partir dos valores
experimentais obtidos na Tabela 6.4. Logo, tem-se o gráfico: Resistência (Ω
) versus Temperatura (K), conforme a Figura 6.6.
Figura 6.6 - Gráfico resistência ( ) versus temperatura (K) do Termistor NTC.Ω
Fonte: Os próprios autores.
Portanto, pode-se notar que o Termistor apresenta um comportamento
não-linear. Como também, o NTC indica um coeficiente de temperatura
negativo, uma vez que o aumento da temperatura provoca uma diminuição
da resistência. Da mesma forma, uma diminuição da temperatura provoca
20
um aumento da resistência. Tal comportamento inverso é comprovado a
partir da interpretação do gráfico presente na Figura 6.6.
6. Conclusão
De acordo com o experimento realizado, foi possível analisar se há ou
não correspondência de comportamento entre os resistores experimentados
nos devidos intervalos de medição em relação a suas contrapartidas teóricas
apresentadas na fundamentação teórica.
Como esperado foi observado um comportamento linear para o resistor
de porcelana, já quanto ao filamento metálico, fotoresistor (LDR) e termistor
(NTC) não apresentaram comportamento ôhmico, ou seja, tiveram um
comportamento não linear. Além disso, notou-se que, no caso do fotoresistor
(LDR) e do termistor (NTC) as variáveis se comportaram de maneira
inversamente proporcional.
7. Referências
[1] Atividade para fixação de aprendizado dos experimentos de física
experimental III. Iramina, A. S.. Neto, A. M.. Sato, F.. Dias, G. S.. Weinand, W.
R.. Maringá, Abril, 2017.
[2] Halliday D., Fundamentos de Física Volume 3 – Eletromagnetismo;
Editora LTC, 10 edições, 2016.
[3] Elementos passivos. Engeléctrica, Janeiro, 2021. Disponível em:
https://www.xn--engelctrica-fbb.com/2021/01/elementos-passivos.html?m=1.
Acesso em 18 de out. de 2021.
[4] Aula 05 - Elementos Resistivos Lineares e não Lineares. Acesso em 25
de outubro de 2021.
[5]<https://www.addtherm.com.br/sensores-de-temperatura-ntc-e-ptc/>. Acesso
em 30 de outubro de 2021.
[6]<https://www.newtoncbraga.com.br/index.php/almanaque-tecnologico/211-v/
951-vdrs-voltage-dependent-resistors.html>. Acesso em 30 de outubro de
2021.
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https://www.addtherm.com.br/sensores-de-temperatura-ntc-e-ptc/
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